原文传递
数值波浪水槽及其在半圆堤波浪力计算中的应用
| 论文题名： | 数值波浪水槽及其在半圆堤波浪力计算中的应用 |
| 关键词： | 波浪水槽;半圆堤;波浪力计算;数值模拟 |
| 摘要： | 波浪是海洋中最常见的现象之一，也是海上建筑物所承受的最主要的动力荷载，是设计海上工程时所需考虑的关键因素。在海岸工程结构设计中最关心的问题之一就是一定波浪条件对堤身的最大作用力。新型半圆型防波堤由于其堤身形状为半圆形，现有经验或半经验波压力公式在应用上都有一定局限性，特别是在堤顶淹没情况下尚不能给出十分可靠的总压力结果。 本文以不可压缩黏性流体雷诺平均N-S方程为控制方程，采用κ-ε紊流传输模型封闭雷诺应力项，采用VOF方法重构自由表面，建立了垂向二维数值波浪水槽。模拟了规则波与半圆堤的作用过程，结果表明，单点数模波压力过程与物模实测结果符合良好。研究发现，数模计算中若堤后计算区域设置过短，堤上越浪可以引起堤后水量累积和水位上升现象，从而造成堤身背浪面压强总体增大，由此算得的防波堤总水平波浪力最大值偏小16-20％。提出了两种解决方案，即将堤后计算区域延长到4～5倍波长，或者在堤后边界上加吸收层，计算结果表明，堤身背浪面压强上升及堤身总水平力下降现象基本消失。 在计算程序中应用一种更高效的矩阵计算方法-Bi-CGSTAB方法求解压力泊松方程，可使计算时间节省30％。 |
| 作者： | 卢明 |
| 专业： | 港口海岸及近海工程 |
| 导师： | 李绍武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
