波浪的三維數(shù)值模擬及其應(yīng)用.pdf

1、波浪是海洋工程中最常見的一種動力因素，其對結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生的荷載是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析、設(shè)計(jì)不可或缺的重要荷載之一。研究波浪與海洋工程結(jié)構(gòu)物的相互作用具有非常重要的意義。本文基于計(jì)算流體動力學(xué)軟件Flow3D，建立了模擬波浪與建筑物相互作用的三維數(shù)值波浪水池，模型采用VOF法進(jìn)行自由表面追蹤，RNG k-ε模型模擬紊流，并用孔隙結(jié)構(gòu)結(jié)合出流邊界進(jìn)行消波，經(jīng)驗(yàn)證模型具有較好的造波和消波效果，能很好地模擬三維波浪傳播。
　　 為驗(yàn)證所建模型在模擬

2、波浪與結(jié)構(gòu)物相互作用過程中的準(zhǔn)確性，分別對波浪與小尺度樁柱、大尺度圓柱及透空式水平面板之間的相互作用進(jìn)行了三維模擬計(jì)算。結(jié)果表明，所建的三維數(shù)值波浪水池能準(zhǔn)確計(jì)算出作用在結(jié)構(gòu)物上的波浪力，并且能較好地模擬波浪遇結(jié)構(gòu)物時(shí)發(fā)生的流場和波面變化。
　　 將所建模型應(yīng)用于波浪與自升式海洋平臺相互作用的三維數(shù)值模擬，模擬結(jié)果表明，在50年一遇波浪作用下，平臺樁腿所受波浪力比按線性理論利用Morison公式計(jì)算出的波浪力略大，二者總體變化趨