摘要

本文基于Navier-Stokes方程和VOF方法,建立了二维数值波浪水池,分别采用速度边界造波法和推板造波法模拟了二阶Stokes波,并在消波区采用了添加阻尼项和拉伸网格相结合的混合消波方式。对两种造波方法不同位置(5 m、10 m和15 m)及不同时刻的模拟参数与理论计算进行比较分析,结果与理论解吻合较好。研究结果表明,混合消波方式能极大降低网格数量而不影响造波质量,且合适的组合方式能促进收敛;开放出口边界与封闭的出口边界相比,气相更稳定,液相一致;两种造波方法都能产生良好的数值波浪,但因两种造波方法的造波方式、出口边界不同引起的结果的差异使其适用的场景产生变化。本文对在不同背景下构建良好的数值波浪水池有重要的参考作用。