国家教育部博士点基金(2000024817)
- 作品数：8 被引量：154H指数：5
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- 床面上直立圆柱的三维湍流数值模拟被引量：11
- 2004年
- 从数值预报桥墩等结构物床面局部冲刷的角度发展绕直立圆柱的三维湍流的数值模拟技术.基于Wilcox的κ-ω两方程湍流模式,采用基于有限体积法的压力修正SIMPLE算法,计算了绕床面直立圆柱的三维湍流流场,分析了光滑和粗糙床面两种情况下的流动情况.通过系列的验证计算,表明该计算模型能够比较准确地反映不同外来流条件下绕直立圆柱的流场.计算结果揭示了床面粗糙度对绕圆柱的湍流流动的影响.
- 薛雷平刘桦刘海江
- 关键词：湍流模式湍流流动SIMPLE算法结构物
- 跨海桥梁工程建设的若干水动力学问题
- 跨海桥梁工程的设计与建设提出了许多新的水动力学问题.以上海崇明越江通道工程、洋山深水港东海大桥工程为例,指出了跨海工程设计、施工、使用中有待研究的水动力学问题,概述了桥墩群对河口与海岸潮流场及床面调整的影响、桥墩桩基承台...
- 刘桦薛雷平何友声
- 关键词：跨海大桥局部冲刷数学模型物理模型
- 文献传递
- 跨海桥梁工程建设的若干水动力学问题
- 跨海桥梁工程的设计与建设提出了许多新的水动力学问题。本文以上海崇明越江通道工程、洋山深水港东海大桥工程为例,指出了跨海工程设计、施工、使用中有待研究的水动力学问题,概述了桥墩群对河口与海岸潮流场及床面调整的影响、桥墩桩基...
- 刘桦薛雷平何友声
- 关键词：跨海大桥局部冲刷数学模型物理模型
- 文献传递
- 基于高阶边界元的三维数值波浪港池——波浪破碎的模拟被引量：5
- 2005年
- 在势流理论的框架内,采用高阶边界元方法和混合欧拉-拉格朗日法,实现了对三维波浪破碎过程的数值模拟。数值模型使用可调节时间步长的基于二阶显式泰勒展开的混合欧拉-拉格郎日时间步进来求解自由表面的演化过程。在所使用的边界元方法中,采用16节点三次滑移四边形单元来表示,这种单元在单元内具有高阶的精度同时在单元之间具有良好的连续性。给出了孤立波的传播和周期性非线性波浪沿缓坡传播的计算结果,表明数值模型具有良好的稳定性。
- 谢其军刘桦闫磊
- 关键词：边界元孤立波破碎波
- 基于高阶边界元的三维数值波浪港池被引量：16
- 2004年
- 初步建立了一个基于高阶边界元的三维数值波浪港池,港池具有造波和消波功能。采用高阶边界元16节点四边形单元和基于二阶显式泰勒展开的混合欧拉-拉格朗日时间步进求解带自由表面的完全非线性势流方程。模型中对于影响数值精度的问题作了细致的处理。数值计算结果表明本港池可以用来模拟非线性波浪的传播,具有很高的数值精度和稳定性。
- 刘桦林怡若张灼薛雷平
- 关键词：边界元孤立波
- 一种适用于非均匀地形的高阶Boussinesq水波模型被引量：45
- 2005年
- 推导了适用于变地形情况的高阶Boussinesq波浪模型· 该模型采用自由表面边界条件作为时间步进方程,利用势函数满足的Laplace方程的解析解形式建立了自由表面边界速度和底面边界速度之间的关系,使得问题封闭· 以0.5倍相对水深处的速度为基本未知量,在对Laplace方程解析解进行级数求逆时保留水深梯度的高阶项,改进了速度场的Taylor展开式· 对于线性特性,进行了线性浅化和Booij反射的验证性计算· 为了检验有背景流动情况下拓展的Boussinesq模型的性态,对波_流相互作用问题进行了数值模拟· 数值计算结果与现有理论解或其他完全势流的数值解吻合良好。
- 王本龙刘桦
- 关键词：波流相互作用
- 方柱尾流流态对床面冲淤形态的影响被引量：2
- 2004年
- 应用平面二维悬沙数学模型对方柱尾流区的泥沙输运及床面调整进行了数值模拟 ,并对重要物理参数做了分析说明。数值计算采用时间分裂 -全隐式有限差分格式 ,流场的计算基于沿水深平均的RANS方程。通过系统的数值模拟 ,揭示了不同来流情况下 ,方柱尾流区的流态变化 ,及与之相应的床面变化规律 ,并对不同流态下的泥沙运动作了分析。计算结果表明在方柱尾流区 ,不同的流场流态对尾流区的床面调整有明显影响。流场较弱的情况下 ,尾流区中湍动强度相应较弱 ,此时悬浮泥沙由于流速减小而普遍落淤 ,床面应力的减小也致使床面冲刷量减小。随着流场强度的逐渐增大 ,尾流区中湍动强度相应增强 ,床面应力增大 ,同时湍流的强烈交换作用增强了对泥沙的输运作用 ,床面变化不再是简单的淤积状态 ,部分区域出现了冲刷。
- 张景新刘桦
- 关键词：泥沙运动数学模型
- 东海大桥桥梁桩柱承台水动力模型试验研究——第一部分:作用于单个小尺度桩柱上的波流力被引量：16
- 2004年
- 本文通过模型试验研究了不规则波与均匀流共同作用于小尺度单桩的水动力特征。文中比较了不同工况下直桩与斜桩的受力特性。在频域内采用相关函数法进行了谱分析与互谱分析,得到波面谱与波力谱的相关关系,并给出波向力与波面相位差的变化规律。
- 兰雅梅薛雷平刘桦黄甫熹陈刚杨建民
- 关键词：不规则波单桩
- 海堤越浪的数值模拟被引量：87
- 2005年
- 基于RANS方程和两方程湍流模型,采用有限体积法,将入射波波场作为人工的分布源项加入动量方程, 提出了适用于VOF方法的源造波-消波技术。通过对行波及驻波的计算,分别考察了数值波浪水槽前端及末端消波段的有效性。在本文建立的数值波浪水槽内对规则波在海堤上爬高和越浪过程进行了数值模拟,并将计算结果与现有实验结果进行了比较。验证计算结果表明,数值模拟结果较好地复演了海堤越浪过程。为了研究模型尺度对越浪量的影响,文中设计了一组满足重力相似但具有不同几何比尺的数值实验模型。系列数值实验结果表明,若按重力相似换算越浪量,计算结果与实验预报值间的偏差随模型比尺的增大和堤前波浪破碎强度的增强而增大,建议在进行越浪物理模型实验时需进一步考虑模型比尺对原型预报值的影响。
- 周勤俊王本龙兰雅梅刘桦
- 关键词：VOF方法数值波浪水槽越浪
- 关于采用高阶Boussinesq方程求解波浪散射问题的注记
- 2005年
- 本文讨论了采用高阶Boussinesq方程模拟波浪散射时对基本速度变量位置的局部光滑处理方法。通过光滑局部基本速度变量的取值深度,减小其高阶导数项的量值、加快级数收敛速度进而改善模型方程求解深水波浪散射问题的能力。对于底部边界具有一阶导数不连续的情况,通过局部光滑,可以将基本速度变量取值深度尖角转化为圆角过渡,从而改善速度分布。对于其它任意变化的底部边界,为了减少高阶底坡导数项的影响,在曲率和高阶底坡导数项与斜率具有相同量级的情况下亦需要对基本速度变量的取值深度局部光滑。数值计算结果表明本文提出的光滑技术可以很好地改善Boussinesq方程模拟浅水波和深水波在斜坡地形上散射问题的能力。
- 王本龙刘桦
- 关键词：BOUSSINESQ方程散射问题高阶波浪收敛速度
