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拥挤浅水模型:浮体上。 (英语) Zbl 1464.35223号

小结:我们在大空间尺度上考虑垂直平面上的浮体问题。更准确地说,我们对自由漂浮在水面上的物体(如冰山或波浪能量转换器)的数值建模感兴趣。流体与固体的相互作用是用流体的拥挤浅水模型和固体的牛顿第二运动定律来表示的。我们特别关注固体和水之间的能量传递,因为它对能源生产非常重要。提出了一种基于流体有限体积格式和固体Newmark格式耦合的数值逼近方法。为了确保离散级的耗散规律,对耦合项进行了基于自适应离散化选择的熵校正。通过仿真验证了该方法,并证明了将其扩展到更复杂情况的可行性。

MSC公司:

35问题35 与流体力学有关的偏微分方程
70E15型 刚体的自由运动
74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
76B07型 不可压缩无粘流体的自由表面势流
76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
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参考文献:

[1] 阿加姆洛,E.B。;Wallace,A.K。;von Jouanne,A.,海浪能量提取装置的流体-结构相互作用模拟应用,可再生能源,33,4,748-757(2008)·doi:10.1016/j.rene.2007.04.010
[2] 阿伊苏埃纳,N。;马里兰州布里斯托。;Godlewski,E。;Sainte-Marie,J.,《分散浅水系统的有限体积-有限元组合方案》,《网络与非均匀介质》(NHM)(2016)·Zbl 1431.76087号
[3] 奥杜斯,E。;布里斯托,M.-O。;伯沙姆,B。;Sainte-Marie,J.,一种多层圣维南系统,用于浅水流动的质量交换。推导和数值验证,ESAIM,数学。模型。数字。分析。,45, 1, 169-200 (2011) ·Zbl 1290.35194号 ·doi:10.1051/m2安/2010036
[4] Benyo,K.,具有自由移动底部的长波模型的波浪-结构相互作用(2017)
[5] Benyo,K.,底部自由运动物体的弱非线性Boussinesq系统的数值分析(2018)
[6] Bergmann,M。;Iollo,A.,《仿生游泳模拟》,J.Compute。物理。,323, 310-321 (2016) ·Zbl 1415.76787号 ·doi:10.1016/j.jcp.2016.07.022
[7] Bocchi,E.,《浅水浮式结构物:轴对称情况下的局部适定性》(2018)
[8] Bocchi,E.,浅水轴对称浮式结构物恢复平衡问题(2019年)
[9] Bonneton,P。;Chazel,F。;Lannes,D。;马尔凯,F。;Tissier,M.,完全非线性弱色散Green-Naghdi模型的分裂方法,J.Compute。物理。,230, 4, 1479-1498 (2011) ·Zbl 1391.76066号 ·doi:10.1016/j.jcp.2010.11.015
[10] 博西,美国。;Engsig-Karup,A.P。;埃斯基尔森,C。;Ricchiuto,M.,非线性波体相互作用的谱/hp元素深度积分模型,计算。方法应用。机械。工程,348222-249(2019)·Zbl 1440.76051号 ·doi:10.1016/j.cma.2019.01.020
[11] 布雷施博士。;Lannes,D。;Metivier,G.,《波与Boussinesq政权中部分浸没障碍物的相互作用》(2019年)
[12] 马里兰州布里斯托。;Mangeney,A。;圣玛丽,J。;Seguin,N.,《能量一致的深度平均欧拉系统:推导和性质》,《离散和连续动力系统-系列B》,20,4,961-988(2015)·Zbl 1307.35162号 ·doi:10.3934/dcdsb.2015.20.961
[13] Cancès,C.公司。;Guichard,C.,具有梯度结构的抛物方程的稳健自由能递减有限体积格式的数值分析,发现。计算。数学。,17, 6, 1525-1584 (2017) ·Zbl 1382.65267号 ·doi:10.1007/s10208-016-9328-6
[14] 查班内斯,V。;佩纳,G。;Prud'homme,C.,2D和3D中的高阶流体-结构相互作用在动脉血流中的应用,J.Comput。申请。数学。,246, 1-9 (2013) ·Zbl 1318.92010号 ·doi:10.1016/j.cam.2012.10.006
[15] 杜卡索,B。;Nuñez,J。;克鲁查加,M。;Abadie,S.,《基于粘度惩罚法的虚拟域方法模拟波浪/结构物相互作用》,《水力研究杂志》,55,6,847-862(2017)·doi:10.1080/00221686.2017.1289257
[16] Favrie,N。;Gavrilyuk,S.,求解描述长自由表面重力波的Serre-Green-Naghdi方程的快速数值方法,非线性,30,7,2718(2017)·Zbl 1432.65120号 ·doi:10.1088/1361-6544/a712d
[17] 费尔南德斯·尼托,E.D。;帕里索特,M。;佩内尔,Y。;Sainte-Marie,J.,自由表面流Euler方程的色散层平均近似层次,Commun。数学。科学。,16, 5, 1169-1202 (2018) ·Zbl 1408.35136号 ·doi:10.4310/cms.2018.v16.n5.a1
[18] 福莱,M。;Babarit,A。;儿童,B。;正手,D。;奥博伊尔,L。;西尔弗索恩,K。;斯宾尼肯,J。;Troch,P.,《波能转换器阵列数值建模综述》,ASME 2012国际海洋、海上和海洋工程会议(2012)·doi:10.1115/OMAE2012-83807
[19] Fritz,J.,《浮体运动》。一、 Commun公司。纯应用程序。数学。,2, 1, 13-57 (1949) ·Zbl 0033.03104号 ·doi:10.1002/第316002010页
[20] Godlewski,E。;帕里索特,M。;圣玛丽,J。;Wahl,F.,《拥挤浅水模型:自由表面流中的屋顶建模》,ESAIM,数学。模型。数字。分析。,52, 5, 1679-1707 (2018) ·Zbl 1417.35121号 ·doi:10.1051/m2/2018年3月2日
[21] Godlewski,E。;Raviart,P.-A.,双曲守恒律系统的数值近似,118,viii+509 P.pp.(1996),Springer·Zbl 0860.65075号
[22] Guerber,E。;Benoit,B。;Grilli,S.T。;Buvat,C.,《受迫或自由运动中波浪与水下结构物相互作用的完全非线性隐式模型》,《工程分析》。已绑定。元素。,36, 7, 1151-1163 (2012) ·Zbl 1351.74107号 ·doi:10.1016/j.engalouch.2012.02.005
[23] 哈里斯·J。;库兹涅佐夫,K。;佩拉德,C。;萨维奥特,S。;Mivehchi,A。;Grilli,S.T。;Benoit,M.,基于完全非线性势流的边界元法模拟重力基础上的波浪力,第27届海上和极地工程会议(2017年)
[24] 井口,T。;Lannes,D.,双曲自由边界问题及其在波-结构相互作用中的应用(2018)
[25] Kashiwagi,M.,通过混合欧拉-拉格朗日方法对浮体波浪诱导运动的非线性模拟,机械工程师学会学报,第C部分:机械工程科学杂志,214,6,841-855(2000)·doi:10.1243/0954406001523821
[26] Knudsen,J.M。;Hjorth,P.G.,《牛顿力学原理》(2012),施普林格出版社·Zbl 0835.70001号
[27] Lannes,D.,《浮式结构物动力学》,Ann.PDE,3,1,11(2017)·Zbl 1403.35239号 ·doi:10.1007/s40818-017-0029-5
[28] Lannes,D。;Bonneton,P.,《地表水波传播的渐近二维时间相关方程的推导》,流体物理学,21,1(2009)·Zbl 1183.76294号 ·doi:10.1063/1.3053183
[29] Lannes,D。;Marche,F.,一类用于高效2D模拟的新型完全非线性弱色散Green-Naghdi模型,J.Compute。物理。,282, 238-268 (2015) ·Zbl 1351.76114号 ·doi:10.1016/j.jcp.2014.11.016
[30] LeVeque,R.J.,《双曲问题的有限体积法》(2002),剑桥大学出版社·兹比尔1010.65040
[31] Palm,J。;埃斯基尔森,C。;莫拉·帕雷德斯,G。;Bergdahl,L.,系泊浮波能量转换器的CFD模拟,第十届欧洲波浪和潮汐能量会议论文集(2013)
[32] Parisot,M.,自由表面流弥散简化模型层次的满足熵方案,国际流体数值方法杂志,91,10,509-531(2019)·doi:10.1002/fld.4766
[33] 帕里索特,M。;Vila,J.-P.,对流上游分裂方法的中心位正则化,SIAM J.Numer。分析。,54, 5, 3083-3104 (2016) ·Zbl 1515.35029号 ·doi:10.137/15M1021817
[34] 北卡罗来纳州帕罗里尼。;Quarteroni,A.,美国杯数学模型和数值模拟,计算。方法应用。机械。工程,194,9,1001-1026(2005)·Zbl 1091.76013号 ·doi:10.1016/j.cma.2004.06.020
[35] 彭阿尔巴,M。;图森,I。;Lopez-Mendia,J。;Nava,V.,《真实波浪气候下波浪能场中设备细长度和阵列尺寸的水动力影响的数值研究》,海洋工程,142,224-232(2017)·doi:10.1016/j.oceaneng.2017.06.047
[36] Quarteroni,A。;Tuveri,M.博士。;Veneziani,A.,《计算血管流体动力学:问题、模型和方法》,《科学中的计算和可视化》,第2期,第4期,第163-197页(2000年)·Zbl 1096.76042号 ·doi:10.1007/s007910050039
[37] Steen,K.,基于Newmark的时间积分算法中的能量守恒,计算。方法应用。机械。工程,195,44,6110-6124(2006)·Zbl 1144.74047号
[38] 吴国喜。;Taylor,R.Eatock,波浪和物体之间非线性相互作用的耦合有限元和边界元分析,海洋工程,30,3,387-400(2003)·doi:10.1016/s0029-8018(02)00037-9
[39] Yu,Y.-H。;Li,Y.,Reynolds-Averaged Navier-Stokes,双体浮点吸收波能量系统垂荡性能的模拟,计算机与流体,73,104-114(2013)·兹比尔1365.76244 ·doi:10.1016/j.compfluid.2012.10.007
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