基于源面板法浸没圆柱倾斜激励水动力学数值模拟

基于源面板法建立了水下圆柱体倾斜激励的数学模型,数值模拟了浸没圆柱体倾斜激励下圆柱体表面压力与波高的水动力学特性。数值结果表明,圆柱体表面压力和自由面波高随激励频率、振幅及浸没深度的改变而变化。在小振幅倾斜激励下自由面波表现为线性变化规律:当圆柱体浸没深度减小,自由面波高明显增大;当圆柱体浸没深度越大,自由面波高的变化越小。圆柱体上下表面压力呈周期性变化。

去奇异化Rankine源分布面板法自由面数值模拟

近水面波体相互作用问题是流体力学数值模拟的经典问题,其理论广泛应用于海洋工程等领域.本文针对现有文献关于水下振动体与自由面波变化规律的研究较少的情况,建立了基于去奇异化Rankine源面板法势流水下圆柱体振动的数学模型,运用Rankine源方法数值模拟了水下振动圆柱体自由面波高与压力的变化规律.本文数值解与前人的结果进行比对,验证了本文算法的正确性与有效性.最后数值模拟了自由面波高以及在不同参数下振动体表面压力变化图形,数值模拟结果表明,自由面波高和振动圆柱体表面压力会随振动体频率、振幅以及浸没深度的改变进行变化.

带耗散格林函数源面板法水翼数值模拟

探索水翼与流体之间相互作用下的复杂流场内部机制,对水翼的研究与发展具有重要的意义.利用带耗散的源格林函数的源面板方法,数值模拟均匀势流下的二维对称水翼的表面压力与自由面波高.数值模拟结果表明,在带攻角的情况下,水翼上表面压力低于下表面压力,水翼产生向上的升力作用;取较大的耗散数进行数值模拟,水翼的自由面波高呈现明显变小的趋势;随着Froude数的增大,圆柱体自由面的波长也随之增大.