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摘要
为了揭示桥墩加装防撞浮箱后的水动力性能及流场特性，基于重叠网格方法，以典型的圆形自浮式浮箱-桥墩系统为例，采用雷诺应力(RSM)湍流模型，利用VOF方法捕捉自由液面，同时考虑浮箱升沉位移，建立了三维数值计算模型。通过与实验数据对比，验证了数值仿真方法的合理性和结果精确度；以重叠网格技术实现浮箱的升沉垂荡运动，研究了水流流速和水深变化对防撞浮箱的升沉垂荡、动力响应和流场特性的影响。研究结果表明：水流流速主要影响防撞浮箱的升沉位移值，而水深主要影响防撞浮箱的垂荡历程；防撞浮箱在3个方向上的力系数基本都是随水深的增加而下降，但较低流速时，力系数随水深的增加下降趋势较为平缓，纵向力系数随水深的增加先略微上升后再下降；防撞浮箱的垂荡与垂向力有关，较低流速下浮箱垂向力的变化周期随水深的增加而增大，较高流速下，防撞浮箱产生强烈的垂荡，周期变化规律完全消失。
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