數值波浪水槽的造波及消波方法

李　暉，何宏舟，楊紹輝

(1.集美大學機械與能源工程學院，福建 廈門 361021；2.福建省能源清潔利用與開發重點實驗室，

福建 廈門 361021；3.福建省清潔燃燒與能源高效利用工程技術研究中心，福建 廈門 361021)

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數值波浪水槽的造波及消波方法

李暉1,2,3，何宏舟1,2,3，楊紹輝1,2,3

(1.集美大學機械與能源工程學院，福建 廈門 361021；2.福建省能源清潔利用與開發重點實驗室，

福建 廈門 361021；3.福建省清潔燃燒與能源高效利用工程技術研究中心，福建 廈門 361021)

[摘要]為了提高海洋工程相關問題的研究效率，并為物理造波機的設計提供參考，應用FLUENT軟件模擬了數值波浪水槽的造波及消波過程.在模擬中，利用用戶自定義函數UDF設置搖板造波機的運動條件，利用動網格技術實現流體運動；通過設置多孔介質區域和添加粘性阻力動量源項的方法消除水槽末端壁面對波浪的反射；采用VOF方法模擬自由表面位置.模擬結果表明：搖板式造波法可以在數值水槽中制造出穩定的線性波，其周期誤差較小，可以滿足模擬實驗的要求；多孔介質加粘性阻力動量源項的消波方法效果較好，基本可以消除水槽末端壁面反射波的影響.

[關鍵詞]數值波浪水槽；造波；消波；FLUENT

0引言

波浪水槽是船舶與海洋工程領域一種重要的試驗設備，可以通過在水槽中人為制造各種波浪，來模擬自然界的海浪，用以研究海洋工程問題.隨著計算機技術的不斷進步，近年來利用相關軟件進行波浪水槽的數值模擬已經成為趨勢，數值……