无反射造波数值波浪水槽

数值波浪水槽的模拟对于海岸工程来说特别重要。

辑第

卷第年 月

水动力学研究与进展

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无反射造波数值波浪水槽 王

永 ,

学 大连 。

大连理工大学 摘

要本文应用方法建立了二维数值波浪水槽模型基于线性造波机理论在水槽左端设置了可吸收式造波机数值边界条件即造波板的运动除了产生行进波外同时还产生一个抵消反射波的局部波动水槽右端除了通常的可滑移与无滑移直墙边界条件外依据线性辐射条件建立了开边界条件通过水槽右端为直墙时的全反射情形比较了可吸收造波机与普通造波机的速度变化与波面变化文中一一的范围内对数值波浪水槽的波浪特性进行了标定给出了波在高及波压力峰值沿水槽的分布波面与波压力的历时曲线及不同时刻数值波浪水槽的流场计算结果表明无反射数值波浪水槽工作特性良好能够有效地消除造波板的二次反射在波浪水槽内得到稳定的重复性很好的波动过程 。

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关扭词

方法

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数值波浪水槽

,

无反射造波

随着计算技术的发展

,

建立数值波浪水槽用计算机模拟物模试验具有广阔的应用前景 无触点流场测量 , 、

与物

模试验相比 题 ,

,

具有费用低 ,

减小比尺效应 。

消除物模中由传感器尺寸及模型变但目前数值波浪水槽端部的反射问 。

形等因素对流场的影响

可获得较详细的流场信息等优点 ,

尤其是造波板的二次反射 ,

限制了数值波浪水槽的实际应用 。

通常的处理方法如在二次反射 ,

波到达结构物之前停止试验 地增加计算区域

或模型宽度设计得比水槽宽度小得多 一加 ,

对数值模拟意味着需要大量

受到计算机内存及计算机速度的限制 ,,,

近年来可吸收式造波机在实验室波浪水为数值造波水槽解决二次反射’题提供

槽中的实现 了新的途径板的反射波 。

通过建立合适的数值造波机边界条件 ,

使其能够在产生行进波的同时吸收到达造波 , 。

,

就可十分有效地减小数值波浪水槽的有效长度节省大量的计算机资源及提高数模 可吸收式数值造波水槽的实现仍有许多问题需要解决团方法 。

效率

但由于数值计算技术的特殊性

一 。

本文应用 条件 ,

,

,

对建立无反射数值波

浪水槽模型进行了研究

依据线性造波机理论提出了适合 ,

方法的可吸收式数值造波机边界

水槽右端建立了可以透浪的开边界条件

文中通过右端为直墙情形的数值结果对可吸收式 。

数值造波机边界条件的效果进行了讨论

同时对右端为开边界情形给出了数值波浪水槽中的波

压力峰值沿水槽的分布等有关波浪水槽特性的计算结果

方法 方法的控制方程为不可压缩流体的 笼次 本文于面 。 ’

工一

方程和连续性方程 ‘

而于击

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日收到

,

国家自然科学基金与国家教委留学人员基金资助课题

无反射造波数值波浪水槽

无反射造波数值波浪水槽

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