OpenFOAM规则波作用下浮子对立柱涡流运动影响的数值研究(3)

本文首先阐述了国内外波浪能研究的不同发展现状，大致概括了当前振荡浮子式波浪能发电装置的基本物理意义，在此基础上进一步提出了本文的主要内容,即规则波作用下浮子对立柱涡流运动影响的数值研究。

1。3本文主要研究内容

规则波作用下浮子对立柱涡流运动影响的数值研究。

根据查阅相关参考文献的基础上，本文利用OpenFOAM对立柱涡流运动求解器在不同工况下进行了数值模拟研究，并将模拟得到的数据与理论数据相比较，而后使用OpenFOAM自带的后处理软件整理分析对比结果。本文通过学习使用OpenFOAM，初步总结了该软件在初始条件设置、物理数值参数设置、并行计算、编译程序等方面的方法流程，最后阐述了OpenFOAM用户自定义方面的开发方向与方法。具体章节内容陈述如下。

本文由以下几个部分组成:

第一章，阐明了本文的研究背景及意义，介绍了OpenFOAM软件功能及目前海洋环境方面的研究现状，最后介绍了本文的主要工作。

第二章，详细介绍了OpenFOAM数值模拟的理论知识，以及计算相关模型所需的数值方法，弥散关系及莫里森方程等等理论基础。

第三章，核心模块interFoam的介绍及特点，Case目录和网格转化和初始条件和控制文件等OpenFOAM基本文件。

第四章，通过OpenFOAM模拟计算出的数值结果和造波与消波过程的部分截图，有浮子和无浮子的阻力升力对比，最后与理论值相比较。波面方程、水平波浪力和横向的计算与对比。

第五章，对全文的总结以及对未来波浪能发展的展望。

第二章研究理论基础

2。1 理论方程

2。1。1波浪力的计算理论论文网

小振幅波（线性波）的波面方程为

(2-1)

式中，为振幅；对线性波，波浪中线（平分波高的中线）与静水面相重合，波高为振幅的两倍，即;为波浪的相位。该波面在时间-空间中都具有周期性。

在某固定时刻（如）,波面方程变为，波面在传播方向上呈现周期性，其波长定义为为波数—Wave Number)。在某固定空间点处（如x=0）,波面方程变为，波面在时间上呈现周期性，其周期定义为（为圆周率）。

(2-2)

以速度跟踪波面上的某点，会发现波形不变。c为波浪的传播速度，简称波速，也称为相速度（Phase Velocity）。

(2-3)

迄今为止，我们还没有用到另一个边界条件，把速度势函数代入边界条件表达式，可以得到

(2-4)

或者是它的一些变形关系

(2-5)

(2-6)

弥散关系表达了波浪运动中角频率ω、波数k、水深d之间不是独立无关的，而是存在一定的制约关系。即当水深给定时，波的周期越大，波长越长，波速也越大，这样不同波长的波在传播过程中就会逐渐分离开来。这种不同波长（或周期）的波以不同波速进行传播最终导致分散的现象称为波的弥散（或色散）现象。弥散关系同时表明：波浪的传播与水深有关，水深变化，波长（波速）也随之变化。 OpenFOAM规则波作用下浮子对立柱涡流运动影响的数值研究(3):http://www.youerw.com/wuli/lunwen_99587.html