基于SPH方法的數(shù)值波浪水槽研究.pdf

1、波浪是海岸工程中最重要的動(dòng)力因素之一，波浪的傳播、變形、破碎及波浪與建筑物的相互作用是海岸動(dòng)力學(xué)研究的重要內(nèi)容。數(shù)值波浪水槽是研究波浪問(wèn)題的有效數(shù)值方法，采用考慮流體粘性的NS方程建立數(shù)值波浪水槽，能更好的模擬波浪在近岸的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。 在深入研究SPH方法的基礎(chǔ)上，應(yīng)用SPH數(shù)值逼近方程離散NS方程，建立了二維水動(dòng)力數(shù)值模型。自由表面不施加條件，固邊界采用固定壁粒子、鏡像粒子施加無(wú)滑移或完全滑移條件，壓力采用狀態(tài)方程計(jì)算。提出了內(nèi)

2、外單元粒子搜索技術(shù)，計(jì)算效率較以往的方法有顯著提高，對(duì)粒子數(shù)量超大的情況也有良好的表現(xiàn)。采用潰壩、水體塌落形成孤立波及波浪的飛濺與融合等算例驗(yàn)證了模型的可靠性。 基于SPH方法建立了二維數(shù)值波浪水槽，生成了孤立波、非線性波和不規(guī)則波。模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)值、解析解作了對(duì)比分析，結(jié)果是令人滿意的；SPH數(shù)值水槽中生成的波浪有明顯的非線性，波浪能量沿程有所衰減，和物理水槽的結(jié)果吻合較好；結(jié)果表明，基于SPH方法的數(shù)值波浪水槽的建立是成功的