时域高阶边界元法在两层流体中波浪辐射问题的应用
在实际海洋环境中，由于盐度和密度的变化，海水密度分布存在显著的层化现象。对海水密度分层问题的处理，最简单的方法是简化为两层模式，即把流体看做是密度均匀的两层，两层之间的密度有突变。在密度层化的海洋中，不仅存在着表面波，而且还存在着内波。与表面波相比，内波在其传播过程中，通常携带巨大的能量，这将会对海洋工程结构物产生严重的威胁。针对海洋环境的密度分层问题,本研究基于时域高阶边界元方法建立了物体在两层流体中的辐射问题的数学模型.通过上下两层流体在内界面处垂向速度连续的条件,构造了一个新的速度势函数φ,从而将上下两层流体区域的边界积分方程组简化为一组线性方程组.应用四阶Runge-Kutta方法更新下一时间步自由水面的波面、速度势及内界面处波面和函数φ.计算了截断圆柱在横荡作用下的附加质量、辐射阻尼,并与单层流体的情况及已有文献结果进行了对比.结果表明,在一定频率范围内,流体的分层效应对浮式结构物的水动力特性有较大影响.
海水密度 层化现象 波浪辐射 水动力特性 时域高阶边界元法
陈新佳 勾莹 滕斌 郑艳娜
大连理工大学海岸及近海工程国家重点实验室,大连,116024 大连海洋大学 大连,116024
国内会议
第十一届全国水动力学学术会议暨第二十四届全国水动力学研讨会并周培源诞辰110周年纪念大会
无锡
中文
442-449
2012-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）