简介:摘要:为了准确高效地模拟规则波浪生成与传播,在完全非线性Boussinesq数值水池框架下开发了一种基于流函数的造波技术。通过建立Boussinessq数值水池模型,利用Matlab软件编写流函数造波程序,实现了线性波数值造波,并将数值模拟结果与理论解进行对比,验证了流函数造波的可行性和准确性。同时,初步模拟了强非线性波浪的生成和传播,研究了强非线性波浪的传播特性。
简介:Inthisstudy,thepassageofwavesthroughpilegroupswithdifferentarrangementsisinvestigatedusingathree-dimensional(3D)numericalmodel.Forthesimulations,wavesofthreedifferentheightsof36,58,and81mm,afixedperiodof0.88s,andafixedwavelengthof1.128mwereused.Tosimulatethewavesandflowpatternthroughthepiles,Reynolds-averagedNavier–Stokes(RANS)equationsoffluidmotionweresolvedbasedonthefinitevolumemethod(FVM).Pilesweredefinedasobstaclesintherectangulardomainusingthefractionalarea/volumeobstaclerepresentation(FAVOR)method.Thevolume-of-fluid(VOF)andre-normalizationgroup(RNG)methodswereusedtosimulatethefreesurfaceandturbulencephenomenon,respectively.Byperformingdifferentnumericalsimulations,theeffectofcoastalpilearrangementsonwavepatternwasstudiedandwascomparedwithexistingexperimentaldata,andanacceptableagreementwasachieved.
简介:摘要:为研究浅水区波浪荷载作用下成层海床孔隙水压力动力响应问题,本文以浅水区海床为研究对象,利用大型有限元软件ABAQUS建立波浪-三层海床三维数值模型,研究了波浪作用下海床内土体的孔隙水压力响应。研究结果表明:波浪作用下海床不同深度处的孔隙水压变化趋势与波压力大小变化趋势相近,深度越大处孔隙水压力越小且相位滞后越明显;另外,成层海床中孔隙水压力沿深度分布呈明显分层现象,波高对海床孔隙水压力的影响较大,孔隙度对海床孔隙水压力影响非常小。
简介:摘 要: 为了降低波浪能装置输出电能的随机性和不确定性,研究提出了一种新型的波浪预测误差补偿控制策略。其中,波浪预测误差是波浪研究中预测波浪和实际波浪之间的偏差。该控制策略采用模型预测控制算法,通过控制液压蓄能器的充能和放能吸收预测波浪和波浪预测误差为波浪能发电系统带来的功率偏差,最终实现波浪预测误差补偿。为了验证所提出控制策略有效性,以漂浮摆式波浪能发电系统为研究对象,建立了漂浮摆波浪冲击下的动力学模型及液压Amesim仿真模型。仿真分析以系统输入预测波浪所输出的功率为预期功率,通过对比施加控制和未施加控制输出的功率和预期功率之间的偏差来判断所提出的控制策略的有效性。仿真结果表明,不同波况下,所设计的控制系统都能有效降低波浪预测误差带来的功率偏差,进而降低波浪能发电的不确定性。