孤立波作用下水平板的水动力特性数值研究
2021-10-13高俊亮张一兆何志伟王岗
哈尔滨工程大学学报 2021年9期
关键词:水平
高俊亮, 张一兆, 何志伟, 王岗
(1.江苏科技大学 船舶与海洋工程学院,江苏 镇江 212003; 2.河海大学 港口海岸与近海工程学院,江苏 南京 210098)
平板式结构物广泛应用于沿海和海洋工程中,但是由于海啸波的冲击和设计不当等原因,经常会导致结构物受损造成巨大的灾难。众所周知,孤立波是研究海啸波冲击海岸结构物时模拟海啸型波的理想选择,因此,孤立波作用下固定式水平板的水动力特性研究对于海洋工程结构物设计和人们的生产活动都有重要意义和参考价值。
关于板式结构物的研究已获得诸多成果,许多学者采用典型结构水平板为研究对象开展了一系列关于波浪作用于水下板[1-4]和水上板[5-7]的实验研究。近年来,随着计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法的发展,一些学者开始采用CFD的方法研究孤立波与水平板之间的相互作用问题[8-10]。You等[11]采用CIP的方法研究了孤立波作用于水下板的水动力特性。Hayatdavoodi等[12]利用Green-Naghdi方程研究了孤立波和椭圆余弦波作用下,波高、淹没深度和平板宽度等因素对水平板波散、透射系数和反射系数的影响。Seiffert等[13]基于OpenFOAM®中的interFoam求解器研究了波幅、淹没深度和水上高度等因素对平板波浪力的影响,但其研究只涉及到了3个净空高度且高度较小,和Xu等[14]一样未能全面地分析净空高度对波浪力的影响。综合来看,关于孤立波作用下水平板的水动力特性研究还不够全面,水上板的净空高度和板宽等因素对水平板的水动力特性的影响分析还不够全面,下文将根据水上板的净空高度和板宽2个因素对水平板水动力特性进行研究。……
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