基于openfoam的河流入海口水动力关系研究

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4、ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｓｕｔｅｙｊｇｆｏｒｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＳｃｉｅｎｃｅｔ基于ＯｐｅｎＦＯＡＭ的河流入海口水动力关系研究ＴｈｅＳｔｕｄｙｏｆＥｓｔｕａｒｙＨｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓｗｉｔｈＯｐｅｎＦＯＡＭ研究生：范世讳指导教师；许友生Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＹｏｕｓｈｅｎｇＸｕ浙江师范大学凝聚态物理研究所ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏｎｄｅｎｓｅｄＭａｔｔｅｒＰｈｙｓｉｃｓ，ＺｈｅｊｉａｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ２０１５－３－１８凝聚态

5、物理专业硕±学位论文ＴｈｅｓｉｓｆｏｒｔｈｅＭｓｃＤｅｇｒｅｅｉｎＣｏｎｄｅｎｓｅｄＭａｔｔｅｒＰｈｙｓｉｃｓ基于ＯｐｅｎＦＯＡＭ的河流入海口水动力关系研究摘要一河流入海口是个与广轰的海洋自由沟通且局部封闲的沿海水体，是江河汇入大海、从陆地到海洋、从淡水到咸水的过渡地带。受携带有大量泥沙的径流和一潮换等自然因素的影响形成的河口湾是世界上最具生产力的自然栖息地之。因而许多有着河流入海口的海岸成为了人类居住最密集的地方，关于河流入海口的一水动力机理的研究也成为人们最为关注的研究之。由于河流入海口独有的河流

6、与海洋交汇的环境，其底床泥沙会对波浪产生的重要影响，所Ｗ研究水流和泥沙的相互作用也成为了入海口地区港口与航道工程十分关必的问题。自由表面这个问题与船舶行驶的快速性、稳定性和操纵性等密切相关，通过自由表面的数值模拟，可Ｗ更好地把握水流运动特性，为船体等结一构的设计提供定的理论指导，同时也能增强水利工程的可靠性和稳定性。河流一从上游到下游，在整个连续的流动过程中任何处都在进行着搬运与沉积的过程，到达入海口时，在海洋动力作用下速度骤然下降，搬运的泥沙等会在河口附近沉积形成Ｈ角洲，这也是海岸工程和环境研究等需要考虑的问题。Ｏ一

7、一ｐｅｎＦＯＡＭ是计算流体力学的个开源软件包，与大多数商业软件样，分为Ｈ个模块：前处理、求解器、后处理。采用有限体积法来求解偏微分方程，并根据Ｃ＋＋运算符重载的特点，编译后代码为微积分方程的描述上大为简化，在描述物理问题时更加自然一Ｏｅｎ。作为个开放源代码的软件包，ｐＦＯＡＭ已经预编译了许多求解器、应用工具和模型等，大大提高了效率和用户程序的可延续性。所Ｗ本文采用ＯｅｎＦＯＡＭ来求解河流入海口的水动力问题。ｐ一ＦＤ的开源程序库ＯｅｎＦＯＡＭ中的ｉｎｔｅｒＦｏａｍ求解器基于Ｃｐ，研究了个Ｓ维河床两相自由表面流的数值模型。运用

8、了大波模拟（ＬＥＳ）的端流模型并使用了流体体积法（ＶＯＦ）来追踪自由表面。为了研究与预测入海口处夹缝沉积