波浪与大孔隙多孔介质相互作用的耦合数学模型

摘要：

建立了波浪与大孔隙多孔介质相互作用的耦合数学模型,波浪域的控制方程为雷诺时均方程和k-∈紊流模型.对于计算域的入射波采用推板式造波,它可以是线性波、椭圆余弦波和孤立波.采用PLIC-VOF法追踪波浪自由表面.对于多孔介质内的孔隙流场采用非线性Forchheimer方程,两区域共享连续方程,最后导出的波浪域与孔隙流域的压力修正方程具有完全相同的形式,利用这个方程能够同时而不是分别求解波浪场和孔隙流场,避免了在内部边界上给定匹配条件,实现了波浪场与孔隙流场的同步耦合.波浪与粗颗粒海床、平底床面上抛石潜堤及斜坡上抛石潜堤相互作用的验证计算结果表明该模型可用于研究波浪与大孔隙多孔介质相互作用的问题.

关键词：波浪、大孔隙多孔介质、耦合模型、孔隙流

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分类号：TVL39.2+6

资助基金：国家自然科学基金资助项目50479015;教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目NCET-05-0710;长沙理工大学创新团队建设计划资助项目;湖南省重点学科建设资助项目

在线出版日期：2009-03-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：143-150