大涡模拟破碎波对结构物的波浪载荷
能源与动力工程资助企业: 苏州舜云工程软件有限公司
企业导师: 耿添
指导教师: 何创新
项目成员: 徐昭旸、苏昶
项目概述
在船舶与海洋工程领域,常见波浪与板式结构相互作用的现象。本项目使用开源流体计算软件REEF3D,采用大涡模拟方法,选取两种较为常见的研究对象进行CFD分析:半淹没平板用于模拟静态的大型结构物、滑行V板用于模拟航行中的船艇。首先选用相关的实验文献对计算设置准确性与结果可靠性进行验证,然后对工况参数进行调整,分析多种来流情况、结构物形态下板式结构浸水壁面的压力载荷分布情况、力与力矩载荷分布情况,以及自由液面受到结构物干扰后发展情况。
项目目标
项目目标为产出一套可行的半淹没平板及滑行艇V板模型LES计算分析方案以及对应的后处理方法。具体包括:利用开源软件实现的半淹没平板受波浪冲击及滑行V板与液面干扰的大涡模拟计算程序,确保结果可靠的验证数据,对多种典型工况利用程序得到的数据结果,对结果进行后处理的方法流程。
项目成果
项目已经完成了:半淹没平板在波浪水槽中仿真的实验数据验证、不同网格对部分参数仿真结果的影响、对半淹没平板受波浪载荷的研究、对波浪破碎特征的可视化分析;设计用于计算仿真的简化滑行艇V板模型、验证所采用LES方案的计算域及网格无关性、设计仿真结果后处理流程并能够有效分析V板模型底部压力分布情况以及波浪破碎特征。