數值波浪水槽的案例
二維波浪水槽以及波浪傳播變形的數值模擬（附詳細步驟）
波浪沿斜坡傳播的SPH數值模擬[C]// 中國海洋. 2009.
[2]游濤. 波浪在斜坡上的傳播破碎及沿岸流研究[D]. 天津大學, 2004.
[3]安蒙華, 蔣勤, 張長寬. 波浪在斜坡堤上傳播的數值模擬[J]. 水運工程, 2014 (6):25-29.
[4]李勝忠. 基于FLUENT的二維數值波浪水槽研究[J]. 2013.
缺點：波浪的耗散很嚴重，試過降低粘性系數、改變模型和網格大小、更換邊界條件和湍流模型，最終還是沒有找到解決的好辦法。
展開 【CFD數值仿真算例】波浪水槽之搖板造波技術
其中，推板式造波機在波浪仿真、船舶等水面浮式結構物與波浪的相互作用等工程有廣泛的應用。搖板式造波機多用于試驗水池內，是一種由下端關節連接，上端可來回擺動的搖板，用于制作人造波浪的設備。
為了更好地了解搖板造波技術的工作原理，提高搖板式造波機的工作效能，利用OpenFOAM開源平臺，通過自建高性能計算集群仿真平臺，利用搖板造波技術，來模擬真實物理水槽的波浪以及波浪與結構物的耦合運動。具體數值仿真過程如下圖所示：
數值波浪水池構建工具waves2FOAM的安裝與使用
來源：多相流在線
作者： 毛艷軍
在應用 CFD 方法進行 船舶與海洋工程，港口海岸及近海工程等相關工程問題模擬的過程中，首先要做的就是建立數值波浪水槽(Numerical Wave Tank NWT), NWT 需要具備基本的造波和消波功能。waves2Foam 就是一個基于 OpenFOAM 進行二次開發的用于波浪模擬的拓展工具箱。它由丹麥科技大學 Niels Gjol Jacobsen 在2011年9月開源公布，也是目前影響力和知名度較高的一個造波工具箱。
waves2Foam 采用速度入口式造波方法，松弛區消波方式。預設了多種規則波，不規則波，孤立波等造波類型；松弛區消波可以在水槽兩端設置先后消波區從而可以消除尾端波浪以及結構物二次反射波浪。經眾多學者和以及筆者驗證，waves2Foam 造波和消波效果都較為穩定，同時計算效率也表現不錯，因此得到了眾多學者使用。同時，其中包含了較多的前后處理程序也是值得學習和使用的。
圖片來源：https://www.zhihu.com/people/yang-lin-40-50/posts
本篇主要內容：
waves2Foam 安裝過程中容易出現的問題和解決辦法，是waves2Foam手冊的有效補充。
waveDyMFoam 和 overwaveDyMFoam 動網格版本求解器的手動修改，手冊的有效補充和首發內容。
展開 植被對波浪作用下床面切應力影響的數值模擬分析
植被對波浪作用下床面切應力影響的數值模擬分析
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摘要
本文基于OpenFOAM建立三維波浪數值水槽，模擬計算植被水域波浪作用下的床面切應力，分析了入射波高、植被密度、植被淹沒高度、水流對植被水域波浪作用下床面切應力的影響。結果表明：純波時，由于植被的阻水作用，植被水域床面切應力沿程衰減，其衰減程度與入射波高、植被密度及植被淹沒高度呈現正相關；與純波時相比，在波浪和同向流共同作用下正向床面切應力幅值增大，負向床面切應力幅值減小；弱水流對植被水域床面切應力的大小及分布無明顯影響；強水流時，床面切應力在植被水域先增大后逐漸減小并在植被水域后顯著降低。
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fluent-多相流-水槽內推板造波浪
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fluent-多相流-水槽內推板造波浪
左邊有一個造浪板，由profile控制，通過板的運動來制造波浪。
視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10162
【CFD數值模擬算例】水面浮體（浮式風電塔）與波浪的流固耦合動力響應數值模擬
物理模型: 描述波浪、浮體和流體（水）之間的相互作用。這需要考慮流體力學、彈性力學和動力學。
2、波浪模擬
使用譜分析方法或其他波浪生成技術，模擬實際海洋環境中的波浪。
調整波浪參數，如波高、波長、周期等，以匹配實際條件。
3、流固耦合分析
設置浮體與流體之間的交互邊界條件。這通常涉及到動網格技術，以適應浮體的運動。
應用合適的數值方法，如有限元法(FEM)或有限體積法(FVM)，解決流固耦合方程。
4、動力響應計算
求解浮體的運動方程，得到其位置、速度和加速度隨時間的變化。
分析浮體的動力響應，包括振幅、頻率和響應譜等。
5、結果可視化與驗證
使用可視化工具，展示浮體的運動軌跡、波浪形態和流體動力變化。
通過與實驗數據或其他可靠來源的對比，驗證模擬結果的準確性。
6、參數化與優化
改變浮體的幾何參數、材料屬性或運行條件，觀察其對動力響應的影響。
基于數值模擬結果，提出浮式風電塔設計的優化建議。
7、模擬報告與文檔
編寫詳細的模擬報告，記錄模型設置、方法、結果和結論。
整理相關的文檔和腳本，確保模擬過程可重復和可追溯。
通過這些步驟，可以對水面浮體（如浮式風電塔）與波浪的流固耦合動力響應進行詳細的數值模擬，以支持工程設計和決策。
文章內容轉自：“云數仿真”公眾號
展開 極端波浪放大及其對海上結構的沖擊載荷
數值波浪水槽中波高為22米、周期為12秒時柱體的放大視圖
圖11. 中心平面的速度場。
圖12. 速度場快照，二維波浪沖擊甲板研究。
圖13. 甲板沖擊力時間歷程示例
六、結論
針對四種不同結構，進行了圍繞和穿過柱體的自由液面波高的線性和二階數值建模案例研究。通過系統的收斂性研究，選擇了最終的數值模型。結果顯示，自由液面上的空間面板分辨率比在結構體上的更為關鍵。將不同位置和不同波陡度下的最大波峰高度預測值與模型試驗數據進行了對比。
線性預測明顯偏低，而二階校正值在許多情況下與試驗數據相符。然而，仍在陡峭波浪中發現了一些差異。特別是在距迎波側柱體幾米范圍內，模型預測低于測量值，這被認為是基本諧波放大預測不足所致。而在更遠位置以及半潛船尾部柱體附近，則出現了二次諧波分量預測過高的現象。
描述了簡化的甲板波浪沖擊載荷模型，該模型基于Kaplan方法（動量守恒原理）和因船體結構而導致的入射波的二階放大。計算得出隨時間變化的綜合載荷。由于采用了有效的附加質量隨時間變化的近似計算方法，該方法運行速度較快。結果顯示，與GBS平臺的甲板載荷測量值總體上吻合良好。
使用商用的Volume-of-Fluid方法進行的全非線性建模初步研究取得了有前景的結果。所得波浪運動學和甲板載荷在合理范圍內，盡管仍有改進空間。由于邊界反射，大型數值波浪域與計算機性能之間的平衡目前是一個挑戰。
建議進一步研究自由液面升高的解釋和實際應用，尤其是在工程應用中結果的穩健性。建議對甲板波浪模型進行更多驗證案例，包括局部沖擊事件，并探討該方法的實用性。最后，建議在全非線性工具的使用和驗證方面進行更多工作，關注空間和時間分辨率的選擇以及適當的初始和邊界條件等重要問題。
展開 粉質海床波浪響應的數值模擬及試驗研究
粉質海床波浪響應的數值模擬及試驗研究_潘冬子.pdf
