中央高校基本科研业务费专项资金(DUT10JN03)
- 作品数：6 被引量：29H指数：4
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- 相关机构：大连理工大学国家海洋局第二海洋研究所南京水利科学研究院更多>>
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- 相关领域：理学天文地球交通运输工程水利工程更多>>
- 容器内隔板对液体晃荡影响的模拟研究
- 内液体晃荡是工程中一种常见的物理现象.液体晃荡不仅会影响容器的稳定性,而且在液体剧烈晃荡时,会对容器壁产生拍击,导致结构破坏.本文针对矩形容器内液体晃荡问题,采用时域高阶边界元方法建立自由水面满足完全非线性边界条件的数学...
- 宁德志宋伟华刘玉龙滕斌
- 关键词：液体晃荡隔板
- 基于二阶时间步进法数值波浪水槽研究被引量：1
- 2011年
- 基于势流理论和时域高阶边界元方法,建立了三维完全非线性数值波浪水槽模型。利用源造波法产生入射波浪,应用五阶斯托克斯波理论给定波浪速度;采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,将二阶泰勒级数展开法应用于更新下一时间步的波面和速度势;通过加速势的方法准确计算自由水面速度的法向导数和物面速度势的时间导数。对完全非线性波浪进行了模拟,得到了稳定的波形。当波浪非线性较小时,与四阶Runge-Kutta法(RK4)计算结果和五阶斯托克斯波理论解均吻合良好;随着波浪非线性的增大,计算结果误差逐渐增大。通过数值试验分析,在满足精度要求的基础上,本方法计算时间略大于四阶Runge-Kutta法的四分之一,大大减少了计算量。
- 周斌珍宁德志滕斌
- 关键词：数值波浪水槽
- 完全非线性深水波的数值模拟被引量：4
- 2011年
- 基于势流理论,并结合深水波质点运动从水面向下呈e指数衰减的特性,建立了完全非线性数值变深水槽模型,通过实时模拟活塞式造波机运动来产生波浪。采用时域高阶边界元法进行模拟,利用混合欧拉-拉格朗日方法和四阶Runge-Kutta方法追踪流体瞬时水面,应用镜像格林函数消除了水槽两个侧面的积分,在水槽末端布置人工阻尼层来消除反射波浪。利用GMRES加速算法,提高了计算效率。利用所建模型对深水波进行了模拟研究,得到了稳定的波形,在造波板运动幅值较小时,与线性解析结果吻合良好;当造波板运动幅值较大时,体现出波浪的非线性特性。利用所建模型研究了造波板所在位置(上部台阶)水深对生成波浪高度的影响,由此可以选择合适的造波板所在位置水深及造波板运动幅值来得到所需要的深水波浪。
- 周斌珍宁德志滕斌宋伟华
- 关键词：深水波
- 底铰摇板式波浪能装置的水动力特性
- 采用势流频域数学模型,研究了底铰摇板式波浪能装置日常工况的水动力特性。通过二维解析解和振动系统的阻尼特性,验证了模型计算结果的合理性。推导了装置的最佳阻尼的解析表达式。分析了固有周期、激振力、振幅和最佳阻尼的基本动力特性...
- 赵海涛徐伟郝春玲沈家法孙志林宁德志
- 关键词：水动力性能
- 文献传递
- 波流混合作用的完全非线性数值水槽模型被引量：10
- 2010年
- 针对海洋环境的波流混合作用问题,本文利用时域高阶边界元方法建立模拟波流混合作用的完全非线性数值水槽模型,其中自由水面满足完全非线性自由水面条件.采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,运用四阶Runga-Kutta方法更新下一时间步的波面和速度势.为了避免由于网格运动变形而引起数值不稳定问题,在每一时间步内对网格进行重新划分,通过采用二次形状函数计算新网格的物理量和几何量.与原Boussinesq模型结果对比吻合很好,验证了本模型的准确性.进一步研究了水流作用下波面的变化及水流对波浪非线性的影响,逆流使波浪非线性进一步增强,而顺流使波浪非线性减弱.
- 宁德志陈丽芬田宏光
- 关键词：数值波浪水槽
- 底铰摇板式波浪能装置水动力性能解析研究被引量：6
- 2011年
- 对底铰摇板式波浪能装置的水动力性能进行了解析研究,基于受约束浮体线性化运动方程,获得小幅线性波作用下装置动力响应和转换性能的解析解;采用解析解计算分析了水深、厚度、密度和PTO阻尼值四个参数选取对装置转换性能的影响。研究结果表明,底铰摇板式波浪能装置具有较宽的频率响应范围;在低频区,水深较大时装置俘获效率较高,而在高频区,水深较小时装置俘获效率较高;系统性能受摇板厚度的影响非常小;密度较小的摇板在高频区性能较好,而密度较大的摇板在低频区性能较好;设置恒定PTO阻尼的情况下,装置性能受PTO阻尼值影响显著,当PTO阻尼取低频辐射阻尼时,装置的俘获效率与满足阻尼匹配条件的情况基本相同;当采用的PTO阻尼与低频辐射阻尼值差别较大时,系统的俘获效率显著降低。
- 赵海涛孙志林沈家法宁德志勾莹
- 关键词：波浪能水动力性能
- 潜堤上波流传播的完全非线性数值模拟被引量：5
- 2011年
- 利用时域高阶边界元方法建立模拟波流混合作用的完全非线性数值水槽模型,其中自由水面满足完全非线性自由水面条件.采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,运用4阶Runge-Kutta方法更新下一时间步的波面和速度势.为了减少计算域,提高计算速度,采用同时消除底面和侧面的镜像格林函数;在每一时间步内,对网格进行重新划分以避免由于网格运动变形而引起的数值不稳定问题.对水流中淹没潜堤上的波浪变形在水槽中开展了物理模型试验,并把试验结果和数值结果进行了对比,吻合得很好.进一步研究了水流及潜堤的存在对高阶谐波产生的影响.
- 陈丽芬宁德志滕斌宋伟华
- 关键词：数值波浪水槽潜堤
- 潜堤后高阶自由谐波的研究被引量：4
- 2011年
- 基于高阶边界元方法的完全非线性数值水槽模型模拟潜堤地形上波浪的传播变形,通过与实验值进行比较,考察数学模型的正确性。采用两点法分离得到堤后高倍频自由波来研究入射波参数、水深对堤后高倍频自由波的影响。研究发现:基频波、二阶和三阶自由波幅值分别与入射波波幅成线性、二次和三次函数关系,基频波幅值基本不随波浪周期变化,而二阶和三阶自由波幅值随波浪周期呈二次和三次函数关系增长。在保持入射波参数不变的情况下,堤后基频波的幅值随水深的增大在入射波幅值附近波动,没有明显的变化。
- 陈丽芬宁德志滕斌张建侨
- 关键词：数值波浪水槽两点法潜堤
- 底绞摇板式波浪能发电装置水动力性能的频域解
- 基于势流理论,采用频域方法研究波浪作用下底部绞接摇板式波浪能发电装置的动力响应特性,分析了摇板宽度、高度、厚度和密度等参数变化对装置水动力性能的影响。研究结果表明,在小幅线性波的情况下,装置性能受板宽和板高影响较大,而受...
- 赵海涛沈家法宁德志韦燕机
- 关键词：频域波浪能水动力
- 文献传递
- 容器内隔板对液体晃荡影响的模拟研究
- 容器内液体晃荡是工程中一种常见的物理现象。液体晃荡不仅会影响容器的稳定性,而且在液体剧烈晃荡时,会对容器壁产生拍击,导致结构破坏。本文针对矩形容器内液体晃荡问题,采用时域高阶边界元方法建立自由水面满足完全非线性边界条件的...
- 宁德志宋伟华刘玉龙滕斌
- 关键词：隔板液体晃荡
