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基于边界造波法的二阶Stokes波的数值生成 被引量：25
1
作者 刘霞 谭国焕 王大国 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第1期107-111,共5页
针对滑坡涌浪灾害中波浪的产生和传播分析至关重要的问题,利用FLUENT软件平台,提出了边界造波的数值方法,并通过二次开发实现了二阶Stokes波的数值模拟。该边界造波法以不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程和追踪自由面的VOF法为基础,... 针对滑坡涌浪灾害中波浪的产生和传播分析至关重要的问题,利用FLUENT软件平台,提出了边界造波的数值方法,并通过二次开发实现了二阶Stokes波的数值模拟。该边界造波法以不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程和追踪自由面的VOF法为基础,借助FLUENT软件中的UDF功能定义了入射边界处波浪的速度和波形解析表达式,从而模拟了二阶Stokes波的产生和传播。计算结果表明,该数值水槽能有效可靠的模拟弱非线性波浪。这为后续模拟由滑坡涌浪所产生的波浪提供了一定的研究基础。 展开更多
关键词 边界造波法 数值水槽 二阶Stokes波
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基于边界造波法的波浪数值模拟 被引量：15
2
作者 刘莎莎 顾煜炯 +1 位作者 惠万馨 杨昆 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第2期100-103,共4页
基于N-S方程,采用VOF方法追踪自由面,借助FLUENT软件中的用户自定义(UDF)功能,通过定义入射边界处的速度和波面解析表达式,实现了线性小振幅波和非线性二阶Stokes波的模拟。计算结果表明,基于边界造波法模拟的波形与解析方法值符合较好... 基于N-S方程,采用VOF方法追踪自由面,借助FLUENT软件中的用户自定义(UDF)功能,通过定义入射边界处的速度和波面解析表达式,实现了线性小振幅波和非线性二阶Stokes波的模拟。计算结果表明,基于边界造波法模拟的波形与解析方法值符合较好。通过改变入口边界的自定义函数,可实现更加复杂的非线性波的模拟,为研究波浪与各种海工结构物的相互作用问题奠定了一定的研究基础。 展开更多
关键词 自定义函数 数值波浪水槽 边界造波法 线性小振幅波 二阶Stokes波
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基于边界造波法的波浪数值生成 被引量：6
3
作者 贺建镁 朱良生 《科学技术与工程》 2010年第30期7468-7471,共4页
一般边界造波法只是用来生成线性波,至于边界造波法对不规则波、孤立波和强非线性波等是否适用,并没有做过多分析与研究。基于线性波、二阶Stokes波以及孤立波的速度和波形解析表达式,采用边界造波法,借助FLUENT软件中的用户自定义(UDF... 一般边界造波法只是用来生成线性波,至于边界造波法对不规则波、孤立波和强非线性波等是否适用,并没有做过多分析与研究。基于线性波、二阶Stokes波以及孤立波的速度和波形解析表达式,采用边界造波法,借助FLUENT软件中的用户自定义(UDF)功能,通过二次开发在FLUENT中实现波浪的模拟,并对它们的数值解与解析解做出比较,以此来验证边界造波法的适用性。计算结果表明,该数值水槽能有效模拟这三种波浪。 展开更多
关键词 线性波 二阶Stokes波 孤立波 边界造波法
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数值波浪水槽造波技术及工程应用研究 被引量：7
4
作者 张淑华 杨方方 赵传刚 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第27期8046-8052,共7页
在充分了解数值水槽模型、数值造波、消波理论基础上,不仅分别利用设置造波边界法和质量源项法在Fluent软件中模拟出较为有效的线性波和弱非线性的二阶Stokes波,还将建筑物添加到所构造的波浪数值水槽中,利用波浪数值水槽不拘泥于特定... 在充分了解数值水槽模型、数值造波、消波理论基础上,不仅分别利用设置造波边界法和质量源项法在Fluent软件中模拟出较为有效的线性波和弱非线性的二阶Stokes波,还将建筑物添加到所构造的波浪数值水槽中,利用波浪数值水槽不拘泥于特定波浪的特点,按照有已知实测资料的波浪和建筑物相互作用的波浪水槽进行建模,提出了适合不同建筑物和不同造波方法的网格构建方法。优化了水槽的构建,并验证了水槽的有效性。最后分析了两种方法的优缺点及适用性,为波浪与建筑物相互作用的深入研究奠定了基础。 展开更多
关键词 设置造波边界法 质量源项法 潜堤 T型防波堤
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非线性波浪水槽内波浪的产生和传播(英文) 被引量：2
5
作者 赵西增 孙昭晨 梁书秀 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第3期203-216,共14页
文章在波浪水槽内通过数值模拟和物理实验相结合的方式,研究了波浪的产生和传播问题。在高阶谱计算模型中引入数值造波边界条件,建立了非周期谱波浪水槽。基于该水槽研究了具有不同波要素波浪的产生和传播问题,通过与理论解的比较验证... 文章在波浪水槽内通过数值模拟和物理实验相结合的方式,研究了波浪的产生和传播问题。在高阶谱计算模型中引入数值造波边界条件,建立了非周期谱波浪水槽。基于该水槽研究了具有不同波要素波浪的产生和传播问题,通过与理论解的比较验证了数值结果的正确性。结果表明线性波浪理论可预测具有较小Ursell数波浪的传播,而随着Ursell数的增大,波浪的运动可用二阶波浪理论解来描述。最后通过数值模拟结果和实验结果比较,验证了数值水槽的有效性,分析表明,波面升高及其对应振幅谱的计算结果与实验数据吻合较好。 展开更多
关键词 非线性波 高阶谱方法 造波边界 FFTs 波浪水槽
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波浪产生和运动的二阶计算模型 被引量：1
6
作者 刘必劲 孙昭晨 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期7-13,共7页
在快速模拟波浪运动的谱方法基础上,引入造波边界,建立了模拟波浪产生和运动的二阶计算模型。采用摄动展开方法简化了带有造波边界的水波运动问题,将速度势分解,得到了满足造波边界和自由面边界的速度势的一般解,运用快速Fourier变换和... 在快速模拟波浪运动的谱方法基础上,引入造波边界,建立了模拟波浪产生和运动的二阶计算模型。采用摄动展开方法简化了带有造波边界的水波运动问题,将速度势分解,得到了满足造波边界和自由面边界的速度势的一般解,运用快速Fourier变换和时间积分,建立了模拟波浪产生和运动的数学模型。基于该模型,采用不同的数值造波条件,模拟了波浪的产生问题;考虑了波浪的初始运动问题;通过把数值结果与物理实验的比较,验证了波浪计算模型的有效性。 展开更多
关键词 高阶谱方法 快速FOURIER变换 造波边界 波浪产生 波浪模型
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波浪作用下海底管线局部冲刷临界条件 被引量：6
7
作者 张芝永 刘光生 曾剑 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1433-1437,共5页
为保护海底管线避免冲刷,对海底管线局部冲刷的临界条件进行研究是十分有必要的。基于海床多孔介质假设,通过添加源项方法来实现海床泥沙颗粒对水流的阻滞作用,建立了海底管线周围水动力场-渗流场耦合数值模型。利用前人数值试验结果对... 为保护海底管线避免冲刷,对海底管线局部冲刷的临界条件进行研究是十分有必要的。基于海床多孔介质假设,通过添加源项方法来实现海床泥沙颗粒对水流的阻滞作用,建立了海底管线周围水动力场-渗流场耦合数值模型。利用前人数值试验结果对该数值模型进行了验证,在此基础上基于边界造波法和VOF方法对波浪作用下海底管线周围水动力场-渗流场进行了联合数值求解。分析了波浪KC数、相对埋深e/D对管线两端压差的影响,研究了管涌出口处水力梯度的变化规律。研究发现管线两端压差和渗流水力梯度随着KC和相对埋深e/D的增大而减小。管线冲刷的临界无量纲流速随着KC和相对埋深的增大而增大,并通过曲线拟合建立了一个用于计算管线冲刷无量纲流速的经验公式,为实际工程中海底管线的防护提供了重要的技术支持。 展开更多
关键词 海底管线 多孔介质 冲刷 临界条件 边界造波法 VOF方法
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船舶在长峰不规则波中顶浪纵向运动的数值模拟 被引量：2
8
作者 刘可 吴明 杨波 《舰船科学技术》 北大核心 2013年第7期18-24,共7页
结合已有的耐波性研究成果,在基于粘性流理论,运用CFD方法成功构建长峰不规则波数值波浪水池的基础上,选择国际船模试验水池会议(ITTC)推荐瘦削型标准船模DTMB 5512作为试验对象,对船舶在长峰不规则波中纵向运动进行数值模拟,将数值模... 结合已有的耐波性研究成果,在基于粘性流理论,运用CFD方法成功构建长峰不规则波数值波浪水池的基础上,选择国际船模试验水池会议(ITTC)推荐瘦削型标准船模DTMB 5512作为试验对象,对船舶在长峰不规则波中纵向运动进行数值模拟,将数值模拟结果与势流理论计算结果进行比对,效果良好。 展开更多
关键词 长峰不规则波 纵向运动 边界条件造波 数值模拟
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高速旋转射弹波浪入水多相流场与弹道特征数值仿真研究 被引量：3
9
作者 李治涛 赵世平 +1 位作者 卢丙举 于勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期55-71,共17页
基于重叠网格技术与6自由度算法对某一高速旋转射弹波浪中入水过程进行了数值模拟研究,分析了波峰、波节1、波谷、波节2等波面不同位置入水弹体空泡形态、弹道特征及流体动力载荷特性变化规律。研究结果表明:四种工况弹体均经历撞水、... 基于重叠网格技术与6自由度算法对某一高速旋转射弹波浪中入水过程进行了数值模拟研究,分析了波峰、波节1、波谷、波节2等波面不同位置入水弹体空泡形态、弹道特征及流体动力载荷特性变化规律。研究结果表明:四种工况弹体均经历撞水、空泡形成、超空泡航行与沾湿,其中波节2弹体尾部最先与空泡壁面碰撞产生沾湿,波节1发生尾部沾湿最晚;四种工况弹体质心运动轨迹均产生了不同程度的偏转,仿真结束时侧向位移量、速度变化量由大到小工况依次为波节2、波峰、波谷和波节1;四种工况入水初期弹体在空泡中航行受到的力和力矩系数量级均较小,入水后期弹体表面大面积沾湿不同工况下的力和力矩系数有较大差别;四种工况弹体名义入水角相同均为25°,由于波面的存在弹体实际有效入水角发生了变化,它们由小到大工况依次为波节2、波峰、波谷和波节1,其值依次为10.3094°,25.0032°,25.0098°和39.6620°。 展开更多
关键词 高速旋转射弹 波浪入水 重叠网格 定义输入边界造波法
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CFD方法的船舶骑浪稳性研究 被引量：3
10
作者 石博文 刘正江 杨波 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1035-1040,共6页
为研究船舶骑浪状态下的稳性损失,本文基于计算流体力学方法,对船舶骑浪航行时的复原力臂进行了计算。采用边界造波法构建了适用于船舶骑浪航行的规则波数值波浪水池,以某瘦长型船模为例,对其在静水及3种不同波高波浪中骑浪航行且波峰... 为研究船舶骑浪状态下的稳性损失,本文基于计算流体力学方法,对船舶骑浪航行时的复原力臂进行了计算。采用边界造波法构建了适用于船舶骑浪航行的规则波数值波浪水池,以某瘦长型船模为例,对其在静水及3种不同波高波浪中骑浪航行且波峰位于船舯时的流场进行了数值模拟,综合计入波浪及船行波影响,计算了船模在不同横倾角下的复原力臂,得到了不同工况下的船模稳性曲线。实验结果表明,船舶骑浪航行时,波高越大,稳性损失越严重;骑浪航行时船舶航速较高,在计算稳性损失时,船行波的影响不可忽略。 展开更多
关键词 船舶 骑浪 波浪稳性 计算流体力学方法 复原力臂 边界造波法
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