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原文传递带异型块体海堤越浪的数值模拟

论文题名：	带异型块体海堤越浪的数值模拟
关键词：	多孔介质;异型块体;海堤越浪;数值波浪水槽
摘要：	在海岸防护工程中，海堤起着至关重要的作用，它们被用来防御外海来波对陆域的侵袭，以保证陆域内的正常作业。其中一项重要的作用就是防止波浪越过堤顶。为了防止堤顶越浪，常常在堤前铺设消能人工块体来消减来波的能量，以减少越浪量。为了研究块体对波浪的消能作用，研究者常常需要在实验室中进行大量的实验，这不仅增加了工程研究成本，同时也经常因为实验条件而不能进行某些工况的研究。为了解决这个问题，本文借用当前飞速发展的CFD技术，对堤前异型块体的消能作用进行了数值研究。以期望为工程设计提供新的研究手段，减少物理实验成本。本文通过将多孔介质模型作为耗散源项添加到动量方程中，对堤前异型块体的消能作用进行了数值模拟。同时采用流函数造波——消波方法，基于FLUENT软件建立了二维数值波浪水槽，采用VOF方法处理自由面，求解湍流模型来模拟波浪在防波堤前的流场运动。本文计算了将多孔介质模型添加在不同堤前斜坡不同位置情况下的越浪量，绘制出了相应的阻力系数与堤顶越浪量流量的关系曲线。通过将实验中实测的堤顶越浪量流量的结果投影到曲线上，确定等效阻力系数，并且比较了不同情况下的等效阻力系数之间的关系。同时为了验证数值计算的可靠性，本文将数值计算结果与物理实验结果进行了对比，得到了令人满意的结果。本论文的研究工作为进一步的数值波浪水槽的工程实用化研究打下了扎实的基础。
作者：	张九山
专业：	港口、海岸及近海工程
导师：	吴卫
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文