基于RANS方程的海堤越浪数值模拟

基于FLUENT商业化软件,以RANS方程为控制方程,基于有限体积法,采用k-epsilon湍流模型,运用一种“解析松弛”方法实现了适用于VOF方法的数值源造波技术。在该数值波浪水槽中对规则波在不可渗透简单斜坡堤上越浪过程进行了数值模拟,将越浪量计算值同物理实验结果及基于非线性浅水方程的数值结果进行了比对。结果表明：该数值模型能够较好地复演海堤越浪过程,同基于非线性浅水方程的数值结果相比,能更有效地模拟含有强烈卷吸、射流和破碎的海堤越浪问题。     

单坡堤上不规则波越浪量的估算

通过对影响单坡堤上不规则波越浪量的主要物理因素的分析，根据模型试验结果，讨论了各相关因子对越浪量的影响，从而可由波浪特征值及建筑物形态来确定越堤水量。     

海堤波浪越浪量常用计算方法评述

允许越浪的海堤设计理念逐步被设计人员接受,越浪量直接影响到海堤堤顶高程及堤身的稳定,该文将国内外常用的计算越浪量方法做了简要的分析和总结,探讨其应用范围及其局限性.     

单坡堤上不规则波越浪量的估算

通过对影响单坡堤上不规划波越浪量的主要物理因素的分析，根据模型试验结果，讨论了各相关因子对越浪量的影响，从而可由波浪特征值及建筑物形态来确定越堤水量。     

斜坡式海堤越浪量与堤顶最大打击力的试验研究

本文通过水槽模型试验，针对斜坡堤带挡浪墙，得到越浪量、堤顶最大打击力与波要素的经验公式，该公式适用的波要素范围较已有众多公式广，同时在内坡以干砌块石护面情况下，获得内坡的允许越流量。     

带异形块体海堤越浪的数值模拟

该文在FLUENT软件平台上,发展了数值消波-造波技术,通过在动量方程里添加多孔介质源项,建立了带有多孔介质模型的二维数值波浪水槽。应用该数值波浪水槽,数值模拟了在斜坡堤坡面上铺设异形块体情况下的越浪过程,给出了越浪量。为了率定异形块体的等效惯性阻力系数,进行了典型工况的物理模型实验,给出了在斜坡堤坡面上不同位置处铺设一层异形块体情况下多孔介质模型的等效阻力系数。     

海堤波浪爬高计算分析与越浪设计准则探讨

用国家堤防设计规范和欧美最广泛认可的van der Meer提出的斜坡复式海堤波浪爬高计算方法,对一系列工程实例计算对比之后,分析了有关影响因素,提出了对后者的修改和使用意见：对用van der Meer法计算的越浪量,与有关实验结果作定性对比分析,提出斜坡复式海堤越浪量计算中存在的问题和对有关公式的修改建议。相关分析表明,从海堤越浪安全和工程建设的角度看,现行规范规定的允许越浪或不允许越浪设计准则不够科学,应根据结构防护和功能要求直接以控制越浪量为设计准则。     

大亚湾石化海堤波浪越浪量及稳定性物理模型试验研究

通过物理模型试验,测试了大亚湾石化区已建4类海堤（ A类、 B1类、 B2类、 C类）断面在不同潮位的波浪作用下所产生的爬高及越浪量,同时验证海堤迎浪面护面块体的稳定性,为海堤设计提供了技术依据。     

高滩陡坡地形下电力设施海堤的越浪量试验

以浙江舟山某海岛高滩陡坡地形下的电力设施海堤为例,通过物理模型试验,分别研究了平台宽度、平台超高、防浪墙高度对海堤越浪量的影响,并采用方差分析法进行了敏感性分析。结果表明:平台超高对越浪量的影响最为显著,防浪墙高度次之,平台宽度影响最小;无量纲形式下的越浪量随防浪墙顶超高的增大呈现较明显的指数递减关系。据此提出了电力设施海堤防浪结构的合理设置方式。     

数值模拟波浪翻越直立方柱

本文应用ＶＯＦ方法研究了孤立波翻越直立方柱流动的全过程。用人工压缩法和差分法求解二维Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，用施主－受主法求解流体体积函数控制方程。通过数值计算得到了孤立波翻越直立方柱的流场和压力值，并成功地模拟出波浪涌顶，水柱喷射，冲击和界面破碎的过程。     

圆截面叉管内流动的数值计算

本文以圆截面叉管内的三维流动为研究对象，首先利用椭圆变换方法生成了贴体网格系统，然后采用ＳＩＭＰＬＥ－Ｃ算法对管内的层流流场进行了数值计算，并给出了Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数分别为１００和８００时的计算结果，最后对计算结果进行了讨论。     

缓坡上不规则波浪的破碎指标

在文献[1]中作者在总结了已有研究成果的基础上,通过实验分析和理论计算,提出规则波浪的破碎指标宜采取合田的相对波高极值(H/d)_b与Michell及Miche的极限波陡指标(H/L)_b。本文将其推广应用于不规则波。     

河口、海岸的水波数值模拟

综合分析了河口、海岸中水波的数值模拟内容,介绍了几种典型的水波数学模型、数值技术、软件系统及其在河口、海岸中水波的数值模拟的应用实例。     

TVD格式数值模拟水电站水击波新探

水电站有压管道水击波数值模拟十分重要,其计算方法一直都是重点研究方向,TVD格式是数值模拟水击波的新方法,特别适合数值模拟强间断问题。其限制函数是该格式的核心问题,具有四种不同形式,将其运用于水击方程,数值模拟阀门突然关闭时水击波压力变化,与解析解进行对比,以此探究限制函数类型对TVD数值模拟水击波结果的影响。结果表明:四种限制函数TVD格式的计算结果,在间断处避免了非物理振荡,Superbee型TVD格式的分辨率最高,推荐该限制函数数值模拟水电站水击波。更多还原     

线路测量中曲线段横断面方向的测设方法新探

在工程施工测量中,因为施工的需要,往往要加密横断面测设,其断面方位的计算很繁琐。文章采用“过测点（中桩）的切线的法线方向改为过该点的弦的法线方向”作为横断面方向的方法,使计算、施测都大为简化,同时也能满足施工的规范精度要求。     

倒虹吸管身段压强数值模拟研究

通过采用标准k~ε模型模拟湍流,对小洼槽大型倒虹吸管身段在不同流量下进行三维流场数值模拟,并将Q=12.00m3/s和Q=14.00m3/s两种情况的倒虹吸管身段压强值与原型观测数据进行对比分析,结果表明数值模拟和模型试验资料基本吻合,为小洼槽倒虹吸运行管理提供理论依据。     

土坝漫顶后冲沟网形成模拟

根据土坝漫顶后冲沟网形成的特点,建立了能够模拟土坝漫顶后冲沟网形成的元胞自动机模型。在元胞自动机模型中采用坡降模式模拟水流运动,采用冲刷率公式模拟坡面冲刷,确定了坡面径流和坡面冲刷规则。在计算中考虑了地形随机起伏变化和坡面抗冲性能差异2个影响因素,得出不同因素对冲沟网形成的影响。结果表明:单一考虑地形随机起伏变化形成的冲沟网较顺直,综合考虑2个方面影响的计算结果比较合理。     

沿岸凸体对污废水排放影响的数值模拟

本文采用垂向平均二维非定常守恒型浅水环流模型及改进型分步杂交法并采用了网格自动生成技术，计算沿岸排取水口中隔凸体的流场、温度场；获得良好的试验验证，显示了该套方法的工程应用价值。     

应力波入射滑移节理传播特性的数值模拟

基于弹性波理论,建立应力波入射滑移节理的数值模拟模型,并计算应力波的透射系数、反射系数和吸收系数,并据此研究应力波垂直入射滑移节理的传播特性。研究表明:纵波垂直入射滑移节理的传播特性主要受节理面的抗拉强度影响,当纵波产生的拉应力大于抗拉强度的瞬间,节理面产生分离而破坏,透射波瞬间消失,反射波增强,吸收能量增加,发生全反射;剪切波垂直入射滑移节理的传播特性主要受节理面的切向刚度与抗剪强度、等效切向刚度乘积的比值λ的影响,随着λ增大,反射波逐渐增强,透射波逐渐减弱,吸收能量先增大后减小,当λ足够大时,应力波在节理面处发生全反射而不产生透射。