基于CIP模型的极端波浪对浮体作用的数值模拟

来源 :第七届全国流体力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sdnuwjz
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  极端波浪作用过程会涉及到波面大变形,结构的动力响应及复杂流场中的流固耦合问题,准确描述上述现象对结构设计和安全防护具有重要的工程意义。本文基于紧致插值con strained interpolation profile (CIP)方法建立了二维多相流数学模型,开展了波面破碎,翻滚等自由面大变形流动问题模拟研究。模型在直角坐标下建模,以高阶差分CIP方法为流场基本求解器,离散了Navier-Stokes (N-S)方程,通过多相流理论描述了流-固-气之间的相互作用,采用volume of fluid (VOF)类型的具有高精度,紧致的tangent of hyperbola for interface capturing (THINC)方法改进了传统的数学模型,更加准确地重构了自由水面。通过能量聚焦的方式得到了极端波浪,利用开发的数值模型再现了极端波浪对二维浮体的冲击过程,重点分析了甲板上浪,冲击压力,浮体的动力响应及复杂流场中的流固耦合问题,并通过与实验结果的比较,验证了模型的有效性。
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