波浪与反弧面直墙防波堤相互作用的砰击载荷数值预报研究

采用基于开源平台Open FOAM开发的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU，对实尺度下波浪与反弧面直墙防波堤相互作用开展了数值研究。采用主动造波-消波方法生成不规则波，采用基于分段线性界面模型的几何流体体积法捕捉自由面。数值模拟时在距造波点不同位置处设置了波高测点，在防波堤表面布置了多个压力测点，并将各测点得到的波高及砰击压力时历数据与试验进行对比。研究表明，受入射波、反射波和空气涡流场的影响，靠近防波堤位置处的波面线将会形成两个明显的峰区。在砰击发生后，防波堤表面的砰击压力将随流体运动向顶部与底部转移，在圆弧段顶部产生高频压力振荡。同时发现防波堤顶端的反弧墙将上涌流体转化为水平射流，极大地改变了气相涡量场结构，能缓解溢流问题。