两种水面边界条件下的内波解及其比较

将基于两层流假定下的两种水面条件内波解进行了对比.通过对自由水面条件下内波色散方程的研究发现,水深、密度比等因素对其表面波模态的影响很小,并在计算中可以近似按照单层流体的情况来处理,而这些因素对内波模态的影响则较大.通过比较自由水面和刚盖假定两种水面边界条件下内波的色散方程,发现刚盖假定的所得到波数偏小,并且海水水深越小、密度跃层越接近海水表面、流体的密度比越小,则误差越大.     

波浪作用下并联三箱间窄缝内流体共振

采用数值方法对不同吃水并联三箱在波浪作用下的窄缝间流体共振问题进行研究。考虑大吃水方箱不同布置位置对缝隙内共振波高、三箱系统透射因数与反射因数,以及不同箱体所受波浪作用力的影响。数值结果显示：当大吃水箱体布置于迎浪测时,三箱系统前方反射因数最大,波能无法进入三箱系统,导致三箱系统缝隙内共振波高最小,对应箱体所受水平波浪力和垂向波浪力也最小,说明上游大吃水箱体可对后方形成良好的遮蔽效应;当大吃水箱体位于中间位置时,第一窄缝处共振波高变化最大,并出现双峰现象,此时迎浪侧较小箱体所受水平波浪力最大;当大吃水箱体位于下游时,第二窄缝处的共振波高远大于其他2种工况,并伴随明显双峰,迎浪侧小箱体受垂向波浪力也最大;当大吃水箱体位于中间或下游位置时,大箱受力大小基本相同。     

四柱结构在波浪作用下的近场干涉

针对波浪作用下的四柱结构近场干涉问题,应用势流理论对其现象与机理进行了研究.发现近场干涉发生时,柱群内侧流体发生共振运动,波高达到一个较大的峰值,且在波浪的多次反射作用下,最大波浪爬高出现在背浪侧圆柱的内侧,而柱群外侧及其中心处的波高则相对较低.同时,每根圆柱所受到的一阶水平波浪力均出现一个较大的峰值,这是圆柱两侧波高...     

基于OpenFOAM软件的内孤立波生成模拟及试验

为探究OpenFOAM软件在内孤立波生成模拟方面的可靠性，建立小型内波水槽，采用重力塌陷法生成内孤立波进行物理试验。基于OpenFOAM建立等尺度数值水槽，采用流体体积模型的不可压缩、绝热、不可溶多相界面捕捉求解器multiphaseInterFoam，设置空气-硅油-水三相流体，模拟生成内孤立波。将数值模拟所得波幅、波形、波速等数据与试验和理论解进行对比。结果表明，该方法模拟生成的内孤立波与物理试验和理论解均吻合较好，具有较高的精度，可进一步应用于研究内孤立波的演化特性及其与结构物相互作用研究中，在物理海洋学和军事海洋学都具有重要的应用价值。     

淹没垂直圆柱垂荡问题的解析研究

利用匹配特征函数展开法进行了有限水深淹没垂直圆柱垂荡辐射问题的解析解,研究了淹没深度、相对厚度及水深对圆柱水动力系数的影响,结果表明,在大多数频率下,淹没圆柱的附加质量总是大于同样大小的漂浮圆柱,且在高频段近似为漂浮圆柱附加质量的两倍。当淹没深度较大时,圆柱附加质量趋向于常数,辐射阻尼趋向于零。圆柱厚度对水动力系数的影响较为复杂,在不同的频率范围内呈现不同的特征。当水深较浅时,淹没圆柱附加质量随着水深的增加而减小,辐射阻尼受水深的影响则始终不显著。