基于FVCOM模式的温排水三维数值模拟研究

为反映河口海湾温排水所具有三维结构特征,在基于三维非结构有限体积海岸和海洋模型(FVCOM2004版)建立的三维潮流数值模型基础上,采用类似的有限体积法开发了一个三维温排水对流扩散模型用于模拟近岸海域温排水的扩散输运过程,并应用该模型对象山港内某滨海电厂的温排水进行了计算,模拟得到了温排水对流扩散过程的三维分布特征,即电厂冷却水温排放后,温差所产生的浮力效应使温排水趋于海水上层输移,海水上层温升与深层温升存在明显的垂向差异。

ENE向大风对黄骅港海域三维流场影响的模拟分析

使用DELF3D-FLOW模型模拟了ENE向8级大风作用下黄骅港海域的三维潮流场,并和无风作用时的潮流场进行比较分析。结果表明:大风作用时黄骅港近海海域出现明显的增水现象;大风对黄骅港行道附近涨潮流的增大作用并不明显,而对落潮流的减小作用很显著,潮流动力失衡可能导致黄骅港近岸泥沙含量较高;沿堤流及沿岸流作用加强。这些现象的综合作用,可能是港口及航道产生骤淤的原因。

强潮海湾温排水三维数值模拟

温排水排入海湾后,温差所产生的浮力效应,温排水趋于海水上层运移,随潮流的运动在呈现涨落分布。本文采用三维分层σ坐标斜压模型进行海湾流场和温排水温度场扩散的计算,通过分析温升场的平面温度和垂向温度分布,了解温排水对海湾温升的影响以及强潮海湾三维温排水的特点。

长江口局部河段三维潮流数值模拟研究

为了准确深入地认识长江口区水动力特征,基于非结构网格有限体积法,建立了长江口南支、南北港局部河段三维潮流数学模型。模型验证结果良好,说明其能够正确反映水流的三维运动形式。在此基础上,分析了北港入口处表底层水流特征以及新桥通道垂向水流结构。结果表明,北港入口处,落急值在表层与底层差别较大,涨急值差别相对较小。新桥通道处,涨急时,中上层与中下层垂向流速梯度差异明显,落急差异相对较小。

基于FVCOM的强潮海湾三维潮流数值模拟

采用三维非结构网格、有限体积的河口、陆架和海洋模型FVCOM模拟强潮海湾三门湾的三维水动力特征.模拟研究表明:FVCOM模型能很好地用于类似三门湾这样的具有复杂岸线、地形、多汊道的强潮海湾;由于垂向混合较强,三门湾表、底层的流场及余流场结构基本一致;受大柴门、田湾山诸岛复杂岸线、地形影响,大柴门、田湾山诸岛连线以西诸水域,余流总体上指向东南向外海;大柴门、田湾山诸岛连线以东至花岙岛的满山水道水域,余流呈顺时针环流结构,最终沿石浦水道净泄入海;FVCOM模型的干湿判别功能基本能较好地反映涨落潮过程中强潮海湾的滩地出露特征.

单桩式水平轴潮流能机组桩基影响研究

随着社会的迅速发展,人类对能源的需求不断增加,随之而来的环境问题也越发严重。海洋潮流能作为一种长期可再生且贮藏量巨大的清洁能源而成为各国重点研究对象。基于Flow-3D软件建立了单桩式水平轴潮流能机组的三维数值模型,采用所建模型模拟分析了不同桩基位置和叶轮安装高度时的水动力过程并对计算结果进行对比分析,从叶轮转速、叶轮受力和尾流场等角度进行分析讨论。数值结果表明:与其他桩基础布置方式相比,当桩基础在叶轮之前时,叶轮动能增加了约6%,叶轮受力降低了约9.5%,且叶轮受力的振幅增大。桩基布置形式对于尾流场整体影响较小。当安装高度增大时,叶轮动能和受力也随之增大且增幅迅速降低。

FVCOM模型在象山港三维潮流盐度计算中的应用

应用非结构有限体积海岸和海洋模式(FVCOM)建立象山港区域的高分辨率三维潮流盐度数值模型。该模型水平方向采用非结构的三角形网格,使得能够更好地拟合象山港内众多岛屿和复杂曲折的不规则岸线边界,垂向采用σ坐标,考虑了湾口水道地形变化剧烈的特点。模型计算结果与实测结果吻合良好,较好地模拟了象山港内潮流盐度的时空分布特点。