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斜坡底部破碎波涡流粘性的实验研究以及与经验和数值预测的比较。 (英语) Zbl 1430.76317号

小结:重点是落锤式破碎机的湍流。激光多普勒测速仪点测量用于确定斜坡底部破碎波的速度矩阵。使用不可压缩流体的雷诺应力各向异性,发现整体平均测量速度预测的涡流粘度与峰值相关,而这在广泛接受的经验预测中是不存在的。瞬时涡粘系数是根据雷诺应力、修正平均速度及其梯度分量和紊流动能确定的。修正的平均速度及其导数改进了波浪期间的涡粘预测,这证明所用的速度与旋转部分很好地对应。除了测量预测外,还使用经验公式估算了波浪周期内的涡流粘度值。此外,还提出了一个无网格数值模型来确定人工粘度,并证明了在弱可压缩流体的情况下其对涡流粘度的依赖性。

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76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
76米28 粒子法和晶格气体法
76-05 流体力学相关问题的实验工作
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参考文献:

[1] Batchelor,G.K.1967年。流体动力学导论。剑桥大学出版社,英国剑桥·Zbl 0152.44402号
[2] Battjes,J.A.1988年。冲浪区动力学。每年。流体力学版次,20 , 257-291. https://doi.org/10.1146/annrev.fl.20.010188.001353 ·doi:10.1146/annurev.fl.20.010188.001353年
[3] Bertin,J.J.、Periaux,J..和Ballmann,J.1992年。超音速研究进展。高超音速流建模第2卷。美国波士顿Birkhäuser。https://doi.org/10.1007/978-1-4612-0371-1 ·Zbl 0811.00029号 ·doi:10.1007/978-1-4612-0371-1
[4] Briganti,R.、Musumeci,R.E.、Bellotti,G.、Brocchini,M.和Foti,E.,2004年。破碎波的Boussinesq建模:湍流描述。《地球物理学杂志》。决议,109(C0701)。https://doi.org/10.1029/2003JC002065 ·doi:10.1029/2003JC002065
[5] Canuto,V.M.和Cheng,Y.,1997年。Smagorinsky-Lily常数CS的测定。物理学。流体,91368。https://doi.org/10.1063/1.869251 ·doi:10.1063/1.869251
[6] Capone,T.、Panizzo,A.和Monaghan,J.J.,2010年。海底滑坡产生的水波的SPH模型。J.海德鲁。研究,48,80-84。https://doi.org/10.1080/00221686.2010.9641248 ·doi:10.1080/0221686.2010.9641248
[7] Chang,K.-A.和Liu,P.L.-F.,1999年。中等深度水中破碎波产生湍流的实验研究。物理学。流体,113339-3400。https://doi.org/10.1063/1.870198 ·Zbl 1149.76339号 ·doi:10.1063/1.870198
[8] Dalrymple,R.A.和Rogers,B.D.2006年。用SPH方法对水波进行数值模拟。海岸工程,53,141-147。https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2005.10.004 ·doi:10.1016/j.coastaleng.2005.10.004
[9] Davies,A.G.和Villaret,C.1999。由波纹和非常粗糙的海床上方的行波引起的欧拉漂移。《地球物理学杂志》。决议,104(C1),1465-1488。https://doi.org/10.1029/1998JC900016 ·doi:10.1029/1998JC900016
[10] De Padova,D.、Dalrymple,R.A.、Mossa,M.和Petrillo,A.F.,2009年。规则波和不规则波的SPH模拟及其与实验数据的比较。arXiv:0911.1872v1
[11] Fredsöe,J.和Deigaard,R.1992。海岸泥沙输移力学。海洋工程高级系列-第3卷。世界科学出版社,新加坡。https://doi.org/10.1142/9789812385314 ·doi:10.1142/9789812385314
[12] Gomez-Gesteira,M.、Rogers,B.D.、Dalrymple,R.A.和Crespo,A.J.C.,2010年。自由表面流动的经典SPH最新技术。J.海德鲁。决议,48,6-27。https://doi.org/10.1080/00221686.2010.9641242 ·doi:10.1080/00221686.2010.9641242
[13] Ihmsen,M.、Akinci,N.、Becker,M.和Teschner,M.,2011年。多核CPU上的并行SPH实现。计算。图形论坛,30(1),99-112。https://doi.org/10.1111/j.1467-8659.2010.01832.x ·文件编号:10.1111/j.1467-8659.2010.01832.x
[14] Laanearu,J.、Koppel,T.、Soomere,T.和Davies,P.A.,2007年。河流、水位和风浪对河口沙坝高度的共同影响。北部水文,38(3) ,287-302. https://doi.org/10.2166/nh.2007.012 ·doi:10.2166/nh2007.012
[15] Laanearu,J.、Vassiljev,A.和Davies,P.A.,2011年。河口分层双向流的水力模拟。《土木工程师学会学报:工程与计算力学》,164(4),207-216。https://doi.org/10.1680/eacm.2011.64.4.207 ·doi:10.1680/eacm.2011.64.4.207
[16] B.E.Launder和B.I.Sharma,1974年。湍流能量耗散模型在旋转圆盘附近流动计算中的应用。莱特。热质传递,1(2),131-138。https://doi.org/10.1016/0094-4548(74)90150-7·doi:10.1016/0094-4548(74)90150-7
[17] Lee,E.S.、Violeau,D.、Issa,R.和Ploix,S.,2010年。弱可压缩和真不可压缩SPH在水厂三维水塌陷中的应用。J.海德鲁。研究,48,50-60。https://doi.org/10.1080/00221686.2010.9641245 ·doi:10.1080/00221686.2010.9641245
[18] Liiv,T.2007年。破裂点附近振荡边界层的实验研究。程序。美国东部时间。阿卡德。科学,13(3) , 215-233.
[19] Liiv,T.和Lagemaa,P.2008。破碎点附近波浪中速度场和紊流动能场的变化。美国东部时间。《工程杂志》,14(1),42-64。https://doi.org/10.3176/eng.2008.1.04 ·doi:10.3176/eng.2008.1.04
[20] Lundgren,H.和Sorensen,T.1958。脉动水洞。《第六届海岸工程会议论文集》,ASCE,356-358。
[21] Madsen,O.S.和Grant,W.D.1976年。波浪泥沙运移的定量描述。海岸工程程序,1(15) , 1093-1112. https://doi.org/10.9753/icce.v15.64 ·doi:10.9753/iccev15.64
[22] Malarkey,J.和Davies,A.G.,2004年。涡纹振荡流的涡粘性公式。《地球物理学杂志》。2016年第109号决议。https://doi.org/10.1029/2003JC002086 ·doi:10.1029/2003JC002086
[23] Monaghan,J.J.1992年。平滑粒子流体力学。每年。阿童木牧师。天体物理学,30 , 543-574. https://doi.org/10.1146/annurev.aa.30.090192.002551 ·doi:10.1146/annurev.aa.30.090192.002551
[24] Monaghan,J.J.1994年。用SPH模拟自由表面流动。J.计算。物理,110 , 399-406.https://doi.org/10.1006/jcph.1994.1034 ·Zbl 0794.76073号 ·doi:10.1006/jcph.1994.1034
[25] Monaghan,J.J.2000年。无拉伸失稳的SPH。J.计算。物理,159 , 290-311. https://doi.org/10.1006/jcph.2000.6439 ·Zbl 0980.76065号 ·doi:10.1006/jcph.2000.6439
[26] 莫里斯,J.P.2000。使用平滑粒子流体动力学模拟表面张力。国际期刊数字。方法流体,33(3),333-353。https://doi.org/10.1002/1097-0363(20000615)33:3<333::AID-FLD11>3.0.CO;2-7 ·Zbl 0985.76072号 ·doi:10.1002/1097-0363(20000615)33:3%3c333::AID-FLD11%3e3.0.CO;2至7
[27] Oldekop,N.和Liiv,T.,2013年。波浪周期期间河床上剪切速度变化的测量。地球科学杂志。工程,3(5),322-330。
[28] Oldekop,N.、Liiv,T.和Lagemaa,P.,2015年。波周期中湍流涡流粘度的变化。第36届IAHR世界大会电子会议记录,2015年6月28日至7月3日,荷兰海牙,1-5。
[29] Peregrine,D.H.1983年。在海滩上掀起浪花。每年。流体力学版次,15 , 149-178. https://doi.org/10.1146/annurev.fl.15.010183.001053 ·doi:10.1146/annurev.fl.15.010183.001053年
[30] Perrier,G.、Villaret,C.、Davies,A.G.和Hansen,E.A.,1995年。波纹上振荡边界层的数值模拟。MAST G8-M海岸形态动力学项目,最终总体会议,Delft Hydraul,波兰格但斯克,4.26-4.29。
[31] Rodi,W.1980年。湍流模型及其在水力学中的应用-最新综述。国际水力研究协会。
[32] 罗杰斯,B.D.,达尔林普,R.A.和斯坦斯比,P.K.,2010年。使用SPH模拟沉箱防波堤运动。J.海德鲁。研究,48,135-141。https://doi.org/10.1080/00221686.2010.9641254 ·doi:10.1080/00221686.2010.9641254
[33] Rosswog,S.2015年。紧凑对象建模中的SPH方法。生活收入计算。天体物理学,1(1).https://doi.org/10.1007/lrca-2015-1 ·doi:10.1007/lrca-2015-1
[34] Shao,S.2006年。用SPH方法和k-ε模型耦合模拟破碎波。J.海德鲁。决议,44(3),338-349。https://doi.org/10.1080/00221686.2006.9521686 ·doi:10.1080/00221686.2006.9521686
[35] Shih,T.-H,Zhu,J.和Lumley,J.L.,1996年。计算壁面复杂流动和自由剪切流动。国际期刊数字。方法流体,231133-1144。https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0363(19961215)23:11<1133::AID-FLD456>3.0.CO;2-A型·Zbl 0886.76034号 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0363(19961215)23:11%3c1133::AID-FLD456%3e3.0.CO;2-A型
[36] Svendsen,I.A.和Putrevu,V.,1996年。冲浪区流体动力学。高级海岸海洋工程,2,1-78。https://doi.org/10.1142/9789812797575_0001 ·doi:10.1142/9789812797575_0001
[37] Ting,F.C.K.和Kirby,J.T.,1994年。实验室碎波带中的逆流和湍流观测。海岸工程,24,51-80。https://doi.org/10.1016/0378-3839(94)90026-4·doi:10.1016/0378-3839(94)90026-4
[38] Ting,F.C.K.和Kirby,J.T.,1995年。强倾翻破碎机中的冲浪区湍流动力学。海岸工程,24177-204。https://doi.org/10.1016/0378-3839(94)00036-W·doi:10.1016/0378-3839(94)00036-W
[39] Ting,F.C.K.和Kirby,J.T.,1996年。溢流式破碎机中的冲浪区湍流动力学。海岸工程,27,131-160。https://doi.org/10.1016/0378-3839(95)00037-2 ·doi:10.1016/0378-3839(95)00037-2
[40] Violeau,D.和Rogers,B.D.,2016年。自由表面流动的光滑粒子流体动力学(SPH):过去、现在和未来。J.海德鲁。决议,54(1),1-26。https://doi.org/10.1080/00221686.2015.1119209 ·doi:10.1080/00221686.2015.1119209
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