基于Fluent波浪的輻射與繞射問題數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文基于Fluent軟件求解了海洋工程領(lǐng)域中典型流體水動力學(xué)問題,應(yīng)用CFD方法,其優(yōu)點在于不受物理模型和實驗?zāi)Ｐ偷南拗?并且適應(yīng)性強(qiáng),應(yīng)用面廣,有較好的靈活性,能滿足工程實際的需要。
　　 本文建立了二維數(shù)值波浪水池模型,從湍流模型參數(shù)、動網(wǎng)格參數(shù)、求解參數(shù)、網(wǎng)格劃分和時間步長等數(shù)值條件分析對二維規(guī)則波數(shù)值模擬結(jié)果的影響,并與理論解進(jìn)行了比較,得到可靠的分析結(jié)果,驗證了基于Fluent所建立的數(shù)值波浪水池不僅具有良好的造波功能

2、,而且還具有良好的消波功能。同時也說明文中所采用的方法進(jìn)行造波是可行的,表明基于本文方法所建立的數(shù)值波浪水池是可以用來開展水波與結(jié)構(gòu)物相互作用問題的研究。
　　 本文實現(xiàn)了二維、三維物體輻射問題的數(shù)值模擬,利用Fluent動網(wǎng)格技術(shù)使物體作振蕩運(yùn)動來求出物體的受力(矩),并進(jìn)行分解為附加質(zhì)量和阻尼系數(shù),介紹了基于Fluent求解附加質(zhì)量和阻尼系數(shù)的數(shù)值模型,網(wǎng)格劃分和求解基本過程,探討了參數(shù)設(shè)置、網(wǎng)格劃分、振蕩頻率和控制域變化對

3、數(shù)值結(jié)果的影響,驗證了基于Fluent求解物體附加質(zhì)量和阻尼系數(shù)的可行性。再者,在數(shù)值波浪水池模擬的基礎(chǔ)上,數(shù)值模擬了二維規(guī)則波對固定二維物體的繞射問題,探討了參數(shù)設(shè)置、網(wǎng)格劃分和時間步長對波浪力的影響,分析了由二階非線性影響所引起二階倍頻波浪力。
　　 本文研究表明,基于Fluent數(shù)值模擬波浪輻射和繞射問題是可行的,且數(shù)值計算結(jié)果滿足要求,對Fluent求解流體水動力學(xué)問題的關(guān)鍵技術(shù)做了深入研究,得到相應(yīng)的規(guī)律,并為后續(xù)相關(guān)