无网格数值波浪水槽及其在建筑物水动力学分析中的应用

本项目拟提出一种用于海岸工程建筑物水波动力学分析的无网格数值波浪水槽。研究水波动条件下N-S方程的无网格数值求解方法；探索破碎波掺气流体运动及其与建筑物作用的无网格数值模拟方法；研究无网格数值造波和开边界波能吸收方法；结合物理模型实测资料验证，最终建立一种无网格数值波浪水槽。在工程应用上，结合海岸工程结构中受力较复杂的防波堤水动力学特性分析问题，运用所建数值波浪水槽进行数值模型实验，探讨防波堤堤身波浪力（含破碎波压力）、堤顶越浪量、反射率、透射率等特性的变化规律。通过本项目的研究，1）促进水波动力学中N-S方程无网格数值方法理论研究的发展；2）为海岸工程结构设计中水动力学特性分析、计算提供一种新途径；3）在数值波浪水槽中结合具体防波堤结构型式，探索水波动力学特性变化规律，其结论可为工程设计提供参考。