自由雙浮體間狹縫水動力共振的強(qiáng)非線性分析.pdf

1、隨著時代的發(fā)展，人們越來越關(guān)注廣闊的海洋中含有的豐富生物資源和礦產(chǎn)資源。采集、運輸和加工是利用海洋資源的必要環(huán)節(jié)，在入射波的影響下，海上浮式生產(chǎn)儲存裝卸設(shè)備（FPSO）與液化天然氣船（LNG）之間可能會出現(xiàn)波浪破碎、水花飛濺等強(qiáng)非線性水動力共振現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)生共振時，波面抬高急劇增大，對儲油設(shè)備和運輸船舶造成巨大的波浪力。本文旨在研究這種現(xiàn)象，揭示狹縫水動力共振發(fā)生的機(jī)理，指導(dǎo)實際的工程應(yīng)用。
　　本文基于CIP（Cubic inte

2、rpolation polynomial）方法，利用THINC（Tangent of hyperbola for interface capturing）方法、虛擬粒子法等數(shù)值模擬技術(shù)，建立了二維不可壓縮粘性流數(shù)值波浪水池。驗證了數(shù)值水池的質(zhì)量守恒特性、消波性能，利用數(shù)值水池中波高儀測得的自由液面波形驗證了數(shù)值水池能模擬產(chǎn)生和傳播線性波。在數(shù)值水池中設(shè)置斜坡，利用Tecplot動畫和波高儀所得波高驗證數(shù)值水池能夠模擬強(qiáng)非線性現(xiàn)象。

3、>　　基于以上自編程技術(shù)建立的數(shù)值波浪水池對固定雙浮體模型進(jìn)行了計算和模擬，分別單獨改變浮體吃水和狹縫寬度，將得到的結(jié)果同實驗結(jié)果、數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明：在入射波的影響下，固定雙浮體模型的狹縫處會出現(xiàn)波浪共振現(xiàn)象，共振頻率受到狹縫寬度和浮體吃水的影響，共振發(fā)生時狹縫處波面急劇抬高，雙浮體受水平方向、垂直方向波浪力也會有劇烈變化。
　　建立并計算自由運動雙浮體模型，改變自由雙浮體間狹縫寬度，將得到的結(jié)果同固定雙浮體模型結(jié)果