海洋工程数值风-浪-流水池模拟及分析

摘要：

针对海洋工程中风-浪流三者之间复杂的非线性相互作用,系统研究了风浪-流相互作用机理.基于不可压缩Navier-Stokes方程,通过对FLUENT软件进行二次开发,构建了三维海洋工程数值风-浪-流水池.将数值水池模拟结果和理论值进行了对比,二者吻合较好,表明所建模型具有较高的精度;借助所建立的数值模型,成功模拟了波浪、波浪-海流以及海风-波浪-海流之间的相互耦合作用.研究结果表明,单独浪-流耦合作用时海流对于波浪运动参数具有较大影响,波流同向时,海流导致波浪传播速度和波长增大,幅值减小;波流逆向时,波浪传播速度和波长均减小,波幅增大,且海流速度越大,波浪参数增大或减小的幅度越明显.风浪流三者耦合作用时,风会导致波浪传播过程中波长增大,波幅减小,同时会导致波峰呈现一定倾角,加速波浪发生破碎.本文研究成果可为处于风-浪-流中的海洋工程结构物力学分析提供借鉴.

关键词：数值风-浪-流水池、浪-流耦合、风-浪-流耦合、模拟分析

所属期刊栏目：31

分类号：TE52(海上油气田勘探与开发)

资助基金：国家自然科学基金项目“极端海洋环境下海洋固定平台生存能力及动力灾变应急对策研究51579246”、黑龙江省自然科学基金项目“老龄海洋平台强冰致灾机理及灾变应急策略研究

在线出版日期：2019-12-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：154-159