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基于计算流体力学(CFD)数值模拟和物理模型试验结合的方式,开展涵洞式直立堤在波浪作用下的水体交换研究。CFD数值模拟采用VPM (volume-average/point-value method)-THINC (tangent of hyperbola for interface capturing)/QQ (quadratic surface representation and Gaussian quadrature)模型,并在此基础上提出一种能够标记涵洞内外水体变化的双液相流体体积模型(VOF)方法,定性及定量描述涵洞内外水体的交换特性;物理模型试验主要用来验证数值模型的准确性。研究表明,在波浪的作用下,涵洞内部会形成一股往复振荡的水流,对水体交换起到重要的作用。该振荡流主要受到涵洞高度、波浪周期以及波高的影响,涵洞深度对其影响不大。在波浪长时间的作用下,涵洞式直立堤能有效地增强港池内外水体交换。 相似文献
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灾害性波浪是中国沿海地区最具破坏性的自然灾害之一。采用开源程序OpenFOAM中interFoam求解器，对低顶海堤（在风暴潮和海平面上升情况下所面临的不利工况）的孤立波越浪特性开展数值模拟研究。通过孤立波冲击海堤的基准算例，验证模型在模拟波浪爬升和越浪过程中大变形波面以及剧烈波浪力方面的精度。基于验证的数值模型，对孤立波在低顶海堤上的越浪特征以及防浪墙高度对越浪的影响开展参数化研究。结果表明堤顶超高减小导致更为剧烈的越浪。针对尚无低顶海堤孤立波越浪量经验公式的问题，提出新的适用于堤顶超高小或为0的孤立波越浪量经验公式。此外，研究发现增加防浪墙高度可有效减少越浪，但防浪墙所受的波浪力也增大。综合考虑防浪墙减少越浪以及自身所受波浪力，针对文中研究采用的海堤截面和波浪条件，建议无量纲防浪墙高度取为1.00。 相似文献
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