直立圆柱波浪爬升HOS-CFD数值模拟
对于处在极端海况下的海洋工程结构物,准确预报水动力性能对其设计的安全性和经济性具有重要意义.规则波中的单个固定直立圆柱背流侧,流场受到波浪和圆柱之间的非线性相互干扰严重.势流方法不能考虑黏性导致的流动分离以及高阶波浪可能带来的影响,而全黏性CFD求解又需要大量的计算时间和空间资源. 本文基于全黏性CFD求解器naoe-FOAM-SJTU,结合高阶谱方法(HOS),在保证对圆柱周围流场高精度计算的同时减少了所需的计算时间和空间需求,对单个直立截断固定圆柱在规则波作用下的波浪爬升进行了数值模拟,把圆柱周围波面爬升的计算结果与全黏性CFD求解计算结果进行了比较,并通过Fourier变换分析了各阶波浪对波面爬升的影响.对比了结合HOS-CFD时与全黏性CFD方法所求解圆柱周围的流场与计算速度,并讨论了在势流计算域中黏性计算域的合适尺寸问题.
海洋工程 直立圆柱 波浪爬升 高阶谱方法 计算流体力学
韩勃 万德成
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海200240
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633-644
2019-08-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）