基于δ-SPH方法的多孔潜堤共振反射数值模拟研究

基于δ-SPH方法,通过在控制方程中引入介质阻力项,建立波浪与多孔潜堤相互作用的数值波浪水槽。对比数值模拟结果与物理模型试验结果,发现二者符合良好,验证了数值模型的可靠性。通过数值算例分析,研究了波浪参数、多孔潜堤参数等对双排梯形多孔潜堤Bragg共振反射的影响。研究表明:当入射波长约为2倍潜堤中心间距时,潜堤发生主频共振反射;波浪未破碎情况下,入射波高的变化对共振反射影响较小;降低堤顶水深、增加潜堤中心间距或增加潜堤宽度能够增强共振反射;当梯形潜堤顶宽固定时,主频反射系数随坡度增大而减小,当潜堤底宽固定时,主频反射系数随坡度增大而增大。文章数值模型能够有效模拟波浪与多孔介质潜堤的相互作用,可为工程设计提供参考。

新型带反浪弧浮箱式防波堤消浪特性的数值和试验研究

基于δ-SPH方法(Smoothed Particle Hydrodynamics;光滑粒子流体动力学方法),建立了波浪与浮式防波堤相互作用的数值模型,开展了波浪与新型带反浪弧浮箱式防波堤相互作用的物理模型试验,利用模型试验结果验证了数值模拟结果的合理性。通过改变波浪参数和锚链长度,对比分析了带反浪弧浮箱式防波堤和矩形浮箱式防波堤的透射系数、反射系数、运动响应及流场特性,探讨了带反浪弧浮箱式防波堤的消浪机理。研究表明:新型带反浪弧浮箱式防波堤对较长周期波浪具有更好的掩护效果;与矩形浮箱式防波堤相比,带反浪弧浮箱式防波堤在波浪作用下会产生更多的涡旋,耗散更多的波浪能量;当锚链为部分拖地状态时,继续增大锚链长度对两种浮式防波堤运动响应和透射系数影响较小。