基于SPH方法双消浪室开孔沉箱数值研究

基于修正光滑粒子法(CSPM)和黎曼解修正后的光滑粒子流体动力学(SPH)方法,建立模拟波浪与开孔沉箱相互作用的数值水槽模型,通过理论解和数值结果对比,验证其准确性。研究消浪室相对宽度B/L、相对波高H/L、相对水深d/L因素对双消浪室开孔沉箱的反射系数Kr以及静水位处所受的波压力p的影响,并对水粒子出入消浪室复杂的过程进行研究。结果表明,在研究工况下,消浪室相对宽度B/L与波压力p呈现非线性关系,反射系数Kr随着消浪室相对宽度B/L增加而减小;相对波高H/L对波压力p和反射系数Kr影响较小;随着相对水深d/L增加,波压力p逐渐减小,反射系数Kr表现为先减小后增大的非线性特征。前消浪室水粒子相对后消浪室运动情况更为剧烈,水平速度较垂直速度变化较大,在开孔位置附近水粒子速度变化明显。

斋堂岛海域波浪能资源的数值模拟研究

近些年来,波浪能作为新型可再生能源日益受到人们的重视。波浪资源评估对于研发波浪能发电装置、为波浪发电场选址具有至关重要的作用,目前主要通过实地观测和数值模拟两种手段对波浪资源进行评估。本文利用第三代波浪模型对斋堂岛附近海域进行了数值模拟,分析了当地的波浪条件并对蕴藏的波浪能资源进行了初步评估,并对目标位置的波浪资源进行了详细地计算和分析。计算结果表明,斋堂岛海域波浪资源有着显著的季节变化特征,波浪集中分布在东–南方向,最大波能流密度可达25 k W/m,资源相对稳定。

波浪作用下开孔沉箱动应力时域特性数值研究

该文应用修正光滑粒子方法(CSPM)和黎曼解对光滑粒子流体动力学(SPH)方法进行了修正,将修正后的SPH数值方法应用到波浪与开孔沉箱结构相互作用的研究中,采用结构完全瞬态动力分析方法对有顶板开孔沉箱的动应力响应问题进行了时域研究,研究了有顶板开孔沉箱开孔板动应力的分布情况,讨论了动应力峰值与顶板高差影响因素间的关系,得出了等效应力沿着开孔板中心位置向两侧非线性变化的结论,为开孔沉箱结构设计提供了一定的参考。