波浪與可滲潛堤的相互作用數(shù)值模擬.pdf

1、在海岸與近海工程中，波浪與多孔介質(zhì)之間的相互作用問(wèn)題是個(gè)普遍存在而又難以處理的問(wèn)題，因此對(duì)其相互作用的研究具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。 本文以波浪和可滲潛堤為研究對(duì)象，對(duì)波浪與可滲潛堤的相互作用進(jìn)行了數(shù)值模擬。首先建立數(shù)學(xué)模型，波浪域采用紊流的Navier-Stokes方程，即從N-S方程出發(fā)，引入k-ε模型來(lái)封閉雷諾方程，作為波浪場(chǎng)的控制方程，孔隙流域控制方程采用紊流的Forchheimer方程，來(lái)描述非線性較強(qiáng)的波浪行

2、為及紊態(tài)的孔隙流。文中采用有限差分法對(duì)控制方程進(jìn)行離散求解，應(yīng)用VOF方法跟蹤波浪自由面，并引入速度-壓力修正方程，反復(fù)迭代得到整個(gè)波浪與孔隙流域的壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)。數(shù)值計(jì)算時(shí)，波浪與孔隙流的交界面不需要給定邊界條件，而是通過(guò)連續(xù)方程的隱式約束，保證兩種流態(tài)在邊界上的速度和壓力匹配，實(shí)現(xiàn)了波浪場(chǎng)與孔隙流場(chǎng)的同步耦合。 本文通過(guò)數(shù)模方法，探討了線性規(guī)則波和橢圓余弦波作用下潛堤前后的波高變化規(guī)律、潛堤內(nèi)部的孔隙流壓力變化規(guī)律以及整個(gè)波