基于物理造波和主动消波的黏性数值波浪水槽开发

作     者：余阳 周同明 段梦兰 赵天奉 孙成功 周学军 YU Yang;ZHOU Tongming;DUAN Menglan;ZHAO Tianfeng;SUN Chenggong;ZHOU Xuejun

作者机构：中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 西澳大学土木环境和采矿工程学院澳大利亚珀斯6009 中海油研究总院工程研究设计院北京100028 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFC0303707) 

出 版 物：《海洋工程》 (The Ocean Engineering)

年 卷 期：2019年第37卷第3期

页      码：42-50页

摘      要：基于推板造波理论和摇板造波理论,在OpenFOAM平台上采用重叠网格技术建立黏性数值波浪水槽,并使用一种结合SIMPLE算法和PISO算法的PIMPLE算法对数值模型进行求解。利用开发的数值模型通过数值收敛性测试和网格独立性测试分别重点研究了时间步长、库朗数和网格尺寸对数值精度和计算效率的影响。并对比研究了此数值模型分别嵌入层流模型和湍流模型的计算精度和计算效率。实现的规则波和二阶有限振幅波与理论结果和试验结果吻合,验证了此黏性数值波浪水槽的造波和主动消波功能。基于二维数值波浪水槽,进一步研究了三维数值造波,数值计算结果与理论结果吻合良好。研究结果不仅验证了重叠网格在二维和三维两相流体域中求解运动物体与流场交互的可靠性和正确性,而且为使用此黏性数值波浪水槽解决更复杂的海洋工程问题提供了依据。

主 题 词：OpenFOAM 重叠网格 物理造波 主动消波 数值波浪水槽 三维造波 

学科分类：080103[080103] 08[工学] 080104[080104] 081502[081502] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16483/j.issn.1005-9865.2019.03.005

馆 藏 号：203678869...