专利名称：一种柔性网衣对波浪传播影响的模拟方法
技术领域：
本发明属于水产养殖工程、水利工程和海洋工程技术领域，特别涉及到一种波浪作用过程中柔性网衣对波浪传播影响的数值方法。
背景技术：
浮式防波堤不仅能防浪，而且对周围的生态环境影响很小，基本上能保持原有海洋生态环境的平衡，也不会影响潮流来往及浮堤内外的海水交换。目前在浮式防波堤设计中，利用浮板和网衣组合形成浮式防波堤来消波被广泛使用，其中利用网衣结构破坏水体表层波浪运动，吸收波浪能量来消减波浪传播是板网式防波堤消浪工作的主要工作原理。目前，国内外利用物理模型实验方法作为开展网衣消浪行为的主要研究手段。由于网衣是特种海洋工程结构物，它完全不同于通常用于港口、海上油田等海工结构物，具有大变形、柔性、多孔的特点，物理模型实验模拟成本高、用时长，同时由于目前观测技术的限制，很难给出网衣附近的波浪传播变化情况。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的是，提供一种既可模拟网衣周围波浪形态和网衣对波浪传播影响，又可以降低成本、缩短时间的柔性网衣对波浪传播影响的模拟方法。 为实现上述目的，本发明的技术方案如下:一种柔性网衣对波浪传播影响的模拟方法，包括以下步骤:A、数值波浪水槽的建立采用推板造波的方法，按照造波方程形式造波，结合连续方程和动量方程作为控制方程来描述流体的运动，基于有限体积法离散控制方程，通过流体体积函数方法求解波面的方式建立数值波浪水槽；为了消除波浪反射，数值波浪水槽引入动量源项消波方法；Al、控制方程在笛卡尔坐标系下，定义X为波浪传播方向，I为铅垂向上；流体运动的控制方程采用粘性不可压缩流体的Navier-Stokes方程:连续方程:
权利要求
1.一种柔性网衣对波浪传播影响的模拟方法，其特征在于:包括以下步骤: A、数值波浪水槽的建立 采用推板造波的方法，按照造波方程形式造波，结合连续方程和动量方程作为控制方程来描述流体的运动，基于有限体积法离散控制方程，通过流体体积函数方法求解波面的方式建立数值波浪水槽；为了消除波浪反射，数值波浪水槽引入动量源项消波方法； Al、控制方程 在笛卡尔坐标系下，定义X为波浪传播方向，I为铅垂向上；流体运动的控制方程采用粘性不可压缩流体的Navier-Stokes方程: 连续方程:
全文摘要
本发明公开了一种柔性网衣对波浪传播影响的模拟方法，包括以下步骤采用推板造波的方法，按照造波方程形式造波，结合连续方程和动量方程作为控制方程来描述流体的运动，基于有限体积法离散控制方程，通过流体体积函数方法求解波面的方式建立数值波浪水槽；数值模拟中引入多孔介质模型模拟网衣，多孔介质模型是在定义为多孔介质的区域内耦合一项由经验假设确定的流动阻力，利用人工附加的流动阻力模拟现实中网衣的阻尼效应。根据本发明的物理实验验证发现数值模拟得到的消浪结果与实际吻合，数值模拟的计算时间在10个小时以内；本发明较好地解决了现有技术中成本高、用时长、无法给出网衣附近的波浪传播变化情况的问题。
文档编号G06F19/00GK103235878SQ201310130029
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日
发明者赵云鹏, 毕春伟, 董国海 申请人:大连理工大学