1、潛堤是最常見(jiàn)的近岸防護(hù)物,用于減弱外海波浪,保護(hù)海灘和岸上設(shè)施及建筑物。由于近岸波浪復(fù)雜多變,增加了對(duì)近岸波浪數(shù)值模擬的難度,使得波浪與潛堤相互作用的數(shù)值模擬精度不高,無(wú)法達(dá)到工程應(yīng)用程度,因此,精確地模擬波浪與潛堤相互作用一直是海岸工程領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)。本文研究利用物理模型試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法進(jìn)行了研究,來(lái)驗(yàn)證所建立的數(shù)值水槽能否精確模擬波浪與潛堤相互作用。
　　物理模型試驗(yàn)在中國(guó)海洋大學(xué)海工實(shí)驗(yàn)室的水槽中進(jìn)行波浪與潛堤相

2、互作用的斷面試驗(yàn),物理模型對(duì)象是梯形潛堤,波浪類型為規(guī)則波和不規(guī)則波兩種。利用波高儀采集波高數(shù)據(jù),流速儀率定加流時(shí)流速。
　　數(shù)值模擬采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)軟件 Flow-3D,基于求解連續(xù)性方程和不可壓縮粘性流體運(yùn)動(dòng)的 Navier-Stokes方程,結(jié)合 RNGκ-ε湍流模型,采用 VOF法進(jìn)行自由表面追蹤,建立二維數(shù)值波浪水槽。在已有的Outflow出流邊界的基礎(chǔ)上,結(jié)合多孔介質(zhì)以及變步長(zhǎng)法進(jìn)行末端消波。
　　通

3、過(guò)物理模型試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證,優(yōu)化調(diào)整多孔介質(zhì)孔隙直徑和變步長(zhǎng)網(wǎng)格步長(zhǎng),獲得優(yōu)化消波效果的二維數(shù)值波浪水槽。在數(shù)值波浪水槽中添加潛堤模型,模擬波浪在潛堤上的傳播過(guò)程,數(shù)值模擬與物理模型試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。特別指出,非線性作用較強(qiáng)的堤頂部分的模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致,說(shuō)明本次研究所建立的Flow-3D數(shù)值波浪水槽能夠較好的模擬波浪與潛堤的相互作用。
　　通過(guò)本次研究,在結(jié)合多孔介質(zhì)和等差變步長(zhǎng)網(wǎng)格法進(jìn)行消波時(shí),孔隙直徑0.3m,等差值