多周期稳定数值造波的参数设计方法

作者：吕磊; 陈作钢^*

来源：中国舰船研究, 2022, 17(01): 99-107.

DOI：10.19693/j.issn.1673-3185.02162

• 数值造波
• Navier-Stokes方程
• 流体体积方法
• KCS
• 波浪增阻

[目的]针对数值模拟中波浪随传播时间和距离发生波幅衰减及相位偏移的问题，提出一套可用于多周期稳定造波的参数设计方法。[方法]基于Navier-Stokes方程和流体体积（VOF）方法进行五阶Stokes波数值模拟，通过对一维波动方程的离散形式进行分析，研究几个重要参数对造波效果的影响。最后，应用所提参数设计方法对KCS船型在迎浪中的阻力和运动响应进行三维数值计算，并与模型实验结果进行比较。[结果]结果表明，将内迭代次数、网格分辨率、库朗数等参数按照一定规则设置，20个波周期内的波幅误差约5%,40个波周期的约10%。对KCS船型进行的三维数值计算结果与模型实验结果相比误差约10%。[结论]经此研究，验证了所提方法的可行性。

• 单位
  海洋工程国家重点实验室; 上海交通大学; 建筑工程学院