灾害波浪对浮体作用的数值模拟

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• 作者：赵西增
• 会议时间：2013-06-14
• 关键词：海洋工程 ; 浮式结构 ; 灾害波浪 ; 数值模拟 ; 模型设计
• 作者单位：浙江大学海洋科学与工程学系
• 母体文献：第五届海峡论坛·2013海峡科技专家论坛、两岸海洋科技研讨会暨第五届海峡两 岸海洋环境监测及预报技术研讨会论文集
• 会议名称：第五届海峡论坛·2013海峡科技专家论坛、两岸海洋科技研讨会暨第五届海峡两 岸海洋环境监测及预报技术研讨会
• 会议地点：厦门
• 主办单位：中国海洋学会
• 语种：chi

摘要

浮式结构被广泛应用于不同类型的海岸和近海工程,像传统的浮式防波堤、港内停靠的船舶、浮式采油平台以及海上浮式风力发电场、浮式养鱼网箱等.中国东南沿海台风浪、疯狗狼等灾害波浪时有发生,准确预测上述波浪力和结构响应,对海上结构设计和安全防护等问题具有极为主要的工程意义.本文基于紧致插值曲线CIP(Constrained Interpolation Profile)方法自主研发了可模拟波浪破碎、翻滚等自由面大变形流动问题的数学模型.模型以CIP方法为流场基本求解器,离散了N-S方程,同时还以高阶精度的VOF类型的自由面捕捉方法重构了自由面,通过多相流理论描述了固-液-气之问的相互作用。对不同类型的波浪对浮体的作用过程开展了数值模拟,并通过实验结果的比较验证了模型的有效性,结果表明模型具有处理波浪大变形和浮体大振幅运动的能力。