港工建筑物波浪紊流數(shù)值模擬研究.pdf

1、港口作為社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施，有效的推動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高。為適應(yīng)國(guó)際貿(mào)易需求和運(yùn)輸船舶向大型化發(fā)展的趨勢(shì)，港口的規(guī)模將越來越大，對(duì)航道水深要求也越來越高。而在有限的自身掩護(hù)的天然深水港址開發(fā)殆盡之后，港口建設(shè)逐步進(jìn)入水深浪大的海域。這樣波浪對(duì)港口建筑物中較為普遍的防波堤、大直徑圓筒等結(jié)構(gòu)物的作用以及建筑物周圍波浪的變形及流態(tài)越來越引起人們的關(guān)注。 本文主要圍繞波浪紊流狀態(tài)下幾種代表性港工建筑物的受力情況及其對(duì)波浪流速

2、場(chǎng)、波面等的影響情況展開研究。文章中介紹了目前的幾種自由面跟蹤方法，比較各自的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選擇采用VOF法來捕捉波浪與空氣的交界面。介紹了紊流數(shù)值模擬中常用的方法和與之緊密聯(lián)系的紊流模型，對(duì)這些模型作出理論分析比較，并以方型防波潛堤為例，分析比較了層流、用K-ε紊流模型封閉雷諾應(yīng)力項(xiàng)和Smagorinsky大渦模擬三種計(jì)算結(jié)果的異同。在OpenFOAM這一面向?qū)ο蟮腃FD庫(kù)的基礎(chǔ)上，將面向?qū)ο筮@種編程思想運(yùn)用到數(shù)值波浪模擬當(dāng)中，便于更改