[发明专利]一种波浪与弧板式防波堤相互作用的计算方法

摘要

本发明提供一种波浪与弧板式防波堤相互作用的计算方法，该方法通过压力隐式算子分割法（PISO算法），包括一个预测步和两个修正步，迭代调整压力，使得内部流体单元满足连续方程，自由表面单元满足自由表面动力边界条件，同时调整速度场；同传统的波浪与弧板式防波堤相互作用的计算方法相比较，本发明采用PISO算法修正速度场、基于交错网格布置变量信息，利用中心差分法离散控制方程，通过虚拟边界力法模拟波浪与弧板式防波堤的相互作用，具有计算效率高、数值结果更接近物理实际的优点。

主权项

一种波浪与弧板式防波堤相互作用的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：a在计算区域生成矩形网格，并对流场设置初值；b计算方法的控制方程包括雷诺时均N‑S方程组和K‑ε湍流模型；c设置计算区域的造波边界条件、开边界条件和数值水槽上下边界条件；d基于交错网格布置变量信息，利用有限差分法离散控制方程；e通过PISO算法一次预测、两次修正迭代调整压力，使得内部流体单元满足连续方程；f利用PLIC‑VOF方法追踪流体自由表面；g利用虚拟边界力法模拟波浪与弧板式防波堤之间的相互作用；h判断数值稳定条件和收敛条件，满足则输出压力场和速度场的结果；i重复上述c至h步骤所述过程，直至计算时间达到程序所设定的总时间。