波浪与水囊潜堤相互作用的数值模拟

作者：王臣; 杨志坚; 赵西增; 邱俞

来源：水运工程, 2022, (02): 23-29.

DOI：10.16233/j.cnki.issn1002-4972.20220125.016

• 潜堤
• 水囊防波堤
• 数值模拟
• 浸入边界法
• VOF(流体体积函数)方法

基于黏性流体力学理论构建波浪与水囊潜堤相互作用的计算流体力学数值模型。利用高阶差分方法求解纳维斯托克斯方程,采用有限元方法求解结构动力学方程,采用虚拟单元浸入边界法实现流体和固体求解器的高精度耦合求解。通过流体体积方法实现界面重构,与试验结果比较验证模型的有效性。对规则波与不同充盈水囊潜堤相互作用进行数值模拟,寻找合适的充盈度、探求其消波机制。结果表明:1)开发的数值模型可有效模拟波浪与水囊潜堤相互作用过程中的波浪变形和结构响应;2)非充盈柔性水囊潜堤的大幅度振动更易促使结构附近涡旋的演化与脱落,并伴随着能量的耗散。

• 单位
  浙江大学