孤立波与碎石型防波堤相互作用的CFD-DEM数值模拟  

Numerical simulation of dynamics of gravel breakwater attacked by the solitary wave using CFD-DEM hybrid model

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作  者:王凯[1] 张景新[2,1] 

机构地区:[1]上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200240 [2]上海交通大学水动力学教育部重点实验室,上海200240

出  处:《水动力学研究与进展(A辑)》2017年第4期408-416,共9页Chinese Journal of Hydrodynamics

基  金:国家自然科学基金(11572196);国家重点基础研究发展计划(973计划;2014CB046200)~~

摘  要:该文基于计算流体动力学(CFD)与离散单元法(DEM)的基本原理,建立了CFD-DEM耦合数值模型。应用所建立的三维CFD-DEM耦合数值模型模拟了不同工况下孤立波与防波堤离散体相互作用的详细过程,验证了离散体颗粒之间的屏障效应和离散体结构受孤立波作用而产生变形的物理过程。模拟结果符合预期和物理规律,验证了该耦合数值模型的有效性及模拟精度。该CFD-DEM耦合数值模型可以为进一步研究波浪与离散体结构防波堤相互作用中结构的稳定性问题和水动力特性提供非常有效的研究手段。A CFD-DEM coupled numerical model is established based on the computational fluid dynamics (CFD) and discrete element method (DEM). The three-dimensional CFD-DEM coupled numerical model is used to simulate the interaction between solitary waves and gravel breakwater under different conditions, which validates the sheltering effect among the discrete particles and the deformation process of breakwater structure made of discrete sphere forced by solitary waves. The simulation results are in accordance with the expectation and the laws of physics, which reveals the effectiveness of the coupled numerical model and the simulation precision. The CFD-DEM model can provide a very effective research method to further investigate relative issues in this kind of coastal engineering.

关 键 词:离散单元法 计算流体动力学 孤立波 碎石型防波堤 屏障效应 

分 类 号:O352[理学—流体力学]

 

参考文献:

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二级参考文献:

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耦合文献:

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引证文献:

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二级引证文献:

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同被引文献:

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相关期刊文献:

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