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《數(shù)值水池的研究及非規(guī)則波的模擬.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學位論文數(shù)值水池的研究及非規(guī)則波的模擬THERESEARCHOFNUMERICALWAVETANKANDNUMERICALSIMULATIONOFIRREGULARWAVE穆澤楠哈爾濱工業(yè)大學2018年6月國內(nèi)圖書分類號：P75學校代碼：10213國際圖書分類號：629.5秘密：公開工程碩士學位論文數(shù)值水池的研究及非規(guī)則波的模擬碩士研究生：穆澤楠導(dǎo)師：陳浮教授申請學位：工程碩士學科：動力工程所在單位：能源科學與工程學院答辯日期：2018年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學ClassifiedIndex:P75U.D.C:629.5DissertationfortheMasterDegree
2、inEngineeringTHERESEARCHOFNUMERICALWAVETANKANDNUMERICALSIMULATIONOFIRREGULARWAVECandidate：MuZenanSupervisor：Prof.ChenFuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：PowerEngineeringAffiliation：EnergyScience&EngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTe
3、chnology哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文摘要波浪是海洋環(huán)境中一種極為普遍的自然現(xiàn)象，其對人類在海洋環(huán)境中的活動有極大的影響，海洋工程、海岸工程、船舶等領(lǐng)域方面的研究都離不開波浪的影響，因而波浪的模擬與研究對于相關(guān)領(lǐng)域有著極為重要的地位。波浪模擬方法有通過物理手段的實驗造波，也有通過計算機技術(shù)的數(shù)值造波，現(xiàn)今隨著計算機技術(shù)以及計算流體力學等學科的發(fā)展，虛擬數(shù)值水池因其經(jīng)濟性好、仿真精度高等優(yōu)勢愈發(fā)突顯，因此開發(fā)高性能、適用性強的數(shù)值造波水池，研究波浪與各種海洋結(jié)構(gòu)物之間的相互作用等方向已經(jīng)成為一個研究熱點。本文旨在開發(fā)出精度高、通用性強的數(shù)值造波水池，能夠完成各類波浪的數(shù)值模擬，并提供出真實
4、可靠的波浪流體動力學環(huán)境。本文基于計算流體力學軟件FLUENT對粘性數(shù)值造波水池進行構(gòu)建，應(yīng)用三種數(shù)值造波方法：速度邊界造波法、質(zhì)量源造波法、動量源造波法實現(xiàn)規(guī)則波的數(shù)值模擬并進行對比分析。從波形、固定點波動規(guī)律兩方面對三種方法進行了詳細地對照與分析，最后綜合波形精度、沿程衰減程度多方面的考察，發(fā)現(xiàn)速度邊界造波法相對于其它兩種方法有較為明顯的優(yōu)勢。本文選擇基于速度邊界造波法對粘性數(shù)值造波水池進行建立，再此基礎(chǔ)上進行了網(wǎng)格加密標準對造波精度影響的探討和分析，并總結(jié)出適用于本文的波面網(wǎng)格加密標準。本文根據(jù)所構(gòu)建的數(shù)值造波水池對單向非規(guī)則波進行數(shù)值模擬，并參考Klopman實驗波浪水池中對波浪流場
5、的描述方法，將數(shù)值模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進行對照分析；本文也建立了三維數(shù)值造波水池，對多向非規(guī)則波進行數(shù)值模擬，采用最大似然法對模擬波面進行檢測。成功地實現(xiàn)了單向非規(guī)則波、多向非規(guī)則波的數(shù)值模擬，并檢驗了其精度，驗證了仿真結(jié)果的可靠性。本文所建立的粘性數(shù)值造波水池完成了對多類波浪的模擬，實現(xiàn)了規(guī)則波（二階斯托克斯波）、非規(guī)則波（單向、多向）數(shù)值仿真功能的開發(fā)。為課題組內(nèi)航行體水下發(fā)射數(shù)值模擬研究提供了外部波浪水動力學環(huán)境，為其后續(xù)的工作奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：數(shù)值水池；數(shù)值造波；流場描述方法；單向非規(guī)則波；多向非規(guī)則波-I-哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文AbstractWaveisanextremely
6、widespreadnaturalphenomenoninthemarineenvironment.Ithasgreatinfluenceonhunmanactivitiesinthemarineenvirment.marineengineering,coastalengineering,shipsengineering,andotherfieldshavetoconsidertheimpactofwave.SothesimulationandresearchofWavehaveaveryimportantpositioninrelatedfields.Simulationmehtodinc
7、ludesexperimentalmethodbyphysicalmodeandnumericalmethodbycomputertechnology.Withthedevelopmentofcomputertechnologyandcomputationalfluiddynamics,Superioreconomy,highprecision,etcadvantagesofnumericaltankbeco
