用时变雷诺方程模型模拟孤立波与半圆型防波堤的相互作用 |
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引用本文: | 刘长根, 陶建华. 用时变雷诺方程模型模拟孤立波与半圆型防波堤的相互作用[J]. 应用数学和力学, 2004, 25(10): 1023-1032. |
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作者姓名: | 刘长根 陶建华 |
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作者单位: | 天津大学 力学系, 天津 300072 |
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基金项目: | 国家863计划资助项目(2002AA639610),国家自然科学基金重点资助项目(598339330),南开大学、天津大学刘徽应用数学中心资助项目 |
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摘 要: | 以时变雷诺方程为控制方程,用k-ε模型封闭该方程,采用体积函数(VOF)方法来跟踪波动自由表面,建立了二维垂向波浪数学模型,并用已有的实验资料进行了验证.随后用该模型模拟了半圆型防波堤与孤立波在淹没、平顶水位、完全露顶且不越浪3种典型工况下的相互作用过程.得到了半圆堤附近的流场、压强场和波面的变形过程.结果表明,在淹没状态下,半圆堤背浪面的底部会产生涡旋;平顶水位时,由于越浪的冲击作用,在半圆堤的背浪面将逐渐形成一对较大的涡旋,而半圆堤背浪面的底部,速度始终相对较小;而在露顶不越浪时,半圆堤的迎浪面会出现波浪的二次爬升的现象.为进一步研究结构物附近的污染物的输移扩散和泥沙运动提供基础.
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关 键 词: | 时变雷诺方程 VOF方法 自由表面 半圆型防波堤 孤立波 |
文章编号: | 1000-0887(2004)10-1023-10 |
收稿时间: | 2003-04-15 |
修稿时间: | 2003-04-15 |
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