《畸形波與浮體相互作用研究》是依託浙江大學，由趙西增擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：畸形波與浮體相互作用研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：趙西增
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
畸形波是目前尚未全面解釋和預測的一種災害性波浪。畸形波作用下的強非線性自由面、浮體的動力回響及複雜流場中的流固耦合問題，成為制約該問題進一步發展的主要瓶頸。本項目基於粘性流體理論，開展畸形波與浮體強非線性相互作用的研究，對畸形波作用下的波面大變形、浮體大幅值運動進行研究。具體內容包括：畸形波波浪場結構、畸形波波浪力特性、浮體運動回響、固-液-氣多相流耦合流場特徵。畸形波通過不同類型的色散聚焦方式得到，並開展不同影響因素的分析。模型以高階差分法為N-S方程的基礎求解器，採用多相流的方式處理畸形波-浮體-氣體的耦合作用，採用高精度平衡格式的THINC方法重構自由水面，建立可處理碎波、水汽摻混等波面大變形及浮體大振幅回響多因素複雜耦合的畸形波與浮體相互作用的定量預測模型。本項目旨在闡明畸形波對浮體的作用機理、浮體對畸形波的回響機理，為開展災害波浪的有效預防和解決工程設計問題奠定理論和技術基礎。
結題摘要
能準確預測複雜海洋環境對海上結構回響的數值模型對港口內泊船安全和海上浮式結構正常運營有著重要的意義。本項目開展了畸形波對浮式結構作用的數值模擬研究。針對畸形波的瞬時作用過程中的強非線性界面流動和浮體的大幅值運動回響，建立了一個耦合畸形波與浮體相互作用的數學模型。項目中我們完成了可描述二維強非線性界面流動問題的數學模型開發，對畸形波與二維浮體相互作用進行了研究，並開展了模型試驗研究，初步建立了極端波浪與建築物相互作用的數值模型，計算結果表明模型可處理波浪破碎、水汽摻混和結構的動力回響等非線性問題。本課題的研究對於深入了解畸形波的內部特徵、闡明畸形波對浮式結構物的作用機理具有一定的理論意義，並可對海洋運輸船舶和石油鑽井平台等工程結構物的設計和防護等問題的研究奠定理論和技術基礎。 發表標註本基金的資助論文33篇，其中SCI收錄論文9篇，EI收錄論文6篇，參加國際學術交流3人次，國內學術交流13人次，獲得省部級科技獎勵二等獎1項。2名碩士研究生即將在2016年3月畢業。
