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题名波浪在抛石潜堤上传播变形的MPS法模拟研究
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作者
张永兰
蒋勤
iddy iddy
孙典红
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机构
河海大学港口海岸与近海工程学院
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出处
《水运工程》
北大核心
2021年第1期27-36,共10页
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基金
国家重点研发计划项目(2017YFC0405400)。
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文摘
波浪在抛石潜堤上传播过程中会出现波浪反射、透射、越浪和破碎等复杂的流体运动过程,是一个复杂的强非线性紊流渗流问题。采用改进的MPS法,基于Drew的多孔介质内二相流运动控制方程,推导出适合粒子法的渗流水体压力泊松方程的混合源项方程,并通过在模型中引入SPS紊流模型来模拟多孔介质内外的紊流效应,构建垂向二维MPS法紊流渗流数值计算模型,模拟波浪在抛石潜堤上传播变形问题,对抛石潜堤内外的流速场、压力场、紊流能量的分布特性进行分析。结果表明:模型能够很好地再现抛石潜堤内外复杂的流场和压力分布,而且显著缓解流-固界面处的压力振荡与粒子分布不均匀问题,实现较高的模拟精度。
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关键词
MPS法
SPS紊流模型
渗流
抛石潜堤
数值模型
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Keywords
MPS method
SPS turbulent flow model
seepage flow
submerged permeable breakwater
numerical model
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分类号
U652
[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
U656.2
[交通运输工程—船舶与海洋工程]
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题名对MPS法在溃坝模拟中数值压力振荡问题的改进
被引量：3
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作者
王丽珠
蒋勤
张长宽
iddy iddy
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机构
河海大学港口海岸与近海工程学院
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出处
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期89-99,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51479056)
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0405403)
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文摘
为探索模拟大变形自由面流体运动的高精度数值计算方法,以溃坝水流运动为例,基于MPS法(Moving Particle Semi-implicit method,移动粒子半隐式法)建立了一个垂向二维改良MPS法数值计算模型。首先,为了改善传统MPS法中存在的自由表面粒子误判以及数值能量耗散问题,提出新的自由表面粒子识别方法和高精度的压力梯度模型。在此基础上,以Lobovsky'等的溃坝物理模型实验为例,探讨不同形式压力泊松方程源项对溃坝冲击压计算精度的影响,提出一个新的源项形式。数值结果分析表明,新自由表面粒子识别方法和高精度压力梯度模型可以有效地减少自由面粒子的误判概率,抑制水流运动计算中的数值能量耗散。而压力计算结果与实验结果的对比表明,所提出的压力泊松方程源项可以有效地减少数值压力震荡的幅度。
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关键词
MPS粒子法
溃坝
自由表面识别
冲击压
压力震荡
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Keywords
MPS method
dam-break
free surface detection
shocking pressure
pressure oscillation
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分类号
TV131
[水利工程—水力学及河流动力学]
TV135
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