郭晓宇
- 作品数：24 被引量：83H指数：7
- 供职机构：上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金上海市教育委员会重点学科基金更多>>
- 相关领域：理学天文地球水利工程交通运输工程更多>>
- 波浪在滨海生态防护植物群落内传播特性的实验研究
- 近岸水生植物对生态环境的维护以及对近岸构筑物的防护具有重要作用。而现今波浪与水生植物相互作用问题缺乏系统的研究,缺少能为工程实际提供波浪沿程衰减率的可行方法。本研究采用实验方法初步研究了波浪通过沉水植物群波高沿程衰减率。...
- 郭晓宇王本龙刘桦
- 关键词：水生植物
- 文献传递
- 波浪作用下网帘的水动力载荷和变形计算被引量：2
- 2020年
- 离岸水产养殖中的网箱养殖逐渐成为全球水产养殖业的主导.海洋环境中网箱的水动力荷载对网箱结构的整体设计提出了更高的要求.本文建立了一种计算波浪荷载下网帘结构水动力和变形的数值计算方法,利用质点杆单元模型模拟网帘结构,通过Morison公式求解网帘结构在波浪荷载下的受力,得到网帘结构的空间分布,同时运用迭代法对网帘结构结点受力及运动变形时的位移进行数值迭代计算,通过双目测距系统对网帘结构变形测量的结果,获得等效弹性系数,并对数值结果进行了验证.
- 罗敬郭晓宇王本龙
- 关键词：波浪力立体视觉
- 基于RANS方程的海堤越浪数值模拟被引量：22
- 2007年
- 基于FLUENT商业化软件,以RANS方程为控制方程,基于有限体积法,采用k-epsilon湍流模型,运用一种"解析松弛"方法实现了适用于VOF方法的数值源造波技术。在该数值波浪水槽中对规则波在不可渗透简单斜坡堤上越浪过程进行了数值模拟,将越浪量计算值同物理实验结果及基于非线性浅水方程的数值结果进行了比对。结果表明:该数值模型能够较好地复演海堤越浪过程,同基于非线性浅水方程的数值结果相比,能更有效地模拟含有强烈卷吸、射流和破碎的海堤越浪问题。
- 刘亚男郭晓宇王本龙刘桦
- 关键词：VOF方法数值波浪水槽斜坡堤越浪量
- 螺旋桨影响下水下航行体尾流特性分析
- 2024年
- 该文针对广域、高效的水下目标探测需求,开展水下航行体尾流特性研究。基于商业软件STAR-CCM+,采用虚拟盘方法考虑螺旋桨的旋转效应,建立了全附体水下航行体尾流场数值仿真模型,采用特征量对比与数据回归方法分析尾流特征。研究结果表明:在螺旋桨影响下,轴向速度分布逐渐发展成类似射流截面分布;远场轴向最大速度增量幂次关系与圆管射流接近,而半尾迹宽度与轴对称物体尾流接近;雷诺应力自相似特性演化距离长于速度的演化距离;自相似性形成后,速度剖面与雷诺数无关,但轴向速度自相似性起始位置、轴向最大速度增量和半尾迹宽度受雷诺数影响。
- 任岩郭晓宇王方勇唐浩
- 关键词：螺旋桨水下航行体尾流自相似性
- 数值波浪水槽及其应用研究
- 波浪是近岸海洋环境中最重要的动力因素之一,威胁工程结构物的安全,影响工程结构物的规划、设计以及浅海区的生产作业。因此,近岸波浪与结构物相互作用以及数值波浪水槽的研究一直是水动力学的研究热点之一。本文旨在开发一套适用于求解...
- 郭晓宇
- 关键词：数值波浪水槽VOF方法越浪规则波不规则波可压缩性
- 文献传递
- 破碎波激发湍流的数值模拟研究进展
- 2025年
- 波浪破碎过程伴随着大量空气卷入,会形成水、气充分混合的混相湍流,对其发展数值模拟方法与湍流封闭模型是当前研究的难点。本文综述了混相湍流的数值模拟研究进展,重点介绍了高密度比两相流模拟的数值稳定性问题和解决方案。针对传统方法在界面捕捉与动量方程求解格式不一致导致的数值不稳定性问题,近期提出的密度预估-同步法通过显式求解质量输运方程,实现了高密度比条件下的稳定计算。本文详细阐述了该方法的控制方程、时空离散格式及界面捕捉技术,并通过经典算例验证了其有效性。此外,以射流、尾流和船首波破碎为例,分析了混相湍流的流动特征,揭示了弗劳德数对湍动能和湍流质量通量的影响。在封闭模型方面,对比了代数型与动力学模型的优劣,指出动力学模型虽更具理论潜力,但需进一步解决组合项封闭问题。最后,展望了混相湍流数值模拟研究的未来研究方向,如建立标准的算例数据库和通过GPU并行优化提高计算效率等。本文研究可为混相湍流的模拟与建模提供参考。
- 卢敏郭晓宇梁姗李荣孙俊童俊淇李千千杨子轩
- 关键词：破碎波数值模拟
- 高充水情况下二维晃荡的数值模拟
- 体的自由面和结构物作用时,通常会有空气卷入,而卷入的空气由于受到压缩会影响整个抨击过程.采用自主研发的两相流程序数值模拟了考虑空气可压缩性的二维晃荡问题.研究了高充水液舱晃荡中波面的形态以及包裹气泡的压力抖动过程并与实验...
- 郭晓宇王本龙刘桦
- 关键词：船舶工程两相流
- 规则波中弧形返浪墙的非线性水动力载荷数值模拟被引量：11
- 2007年
- 运用基于FLUENT软件平台的二维数值波浪水槽,采用流体体积(VOF)方法处理波浪自由面,应用"解析松弛"方法实现了数值造波-消波。模拟规则波下不同返浪墙断面形式情况下的流场和水动力。应用直墙驻波理论解和物理模型试验结果验证了数值波浪水槽的可行性。比较波浪力的数值模拟与物理模型试验结果可以发现,水动力冲量的均方差小于水动力最大值的均方差,且水动力冲量的误差也小于水动力最大值,说明以冲量作为特征量能更好地描述水动力载荷的变化。在给定堤顶超高的条件下,不同堤脚超高和弧形返浪墙高度的组合对越浪量有明显影响:低弧趾超高和大半径弧面组合有利于降低越浪量,但水动力载荷也较大;高弧趾超高和小半径弧面组合越浪量较大。
- 焦颖颖郭晓宇王本龙刘桦陈刚
- 关键词：规则波水动力
- 波浪作用下网衣结构承受载荷研究被引量：9
- 2020年
- 为了研究波浪作用下渔业养殖装备的网衣受到的载荷,并探讨主要的影响因素。采用屏模型对网衣进行了数值计算,分别应用线性波理论和2阶斯托克斯波理论计算流体质点速度和加速度,并考虑自由表面变化对网衣载荷的影响。为了验证数值方法,对不同密实度网衣进行了水槽试验。结果表明,屏模型计算得到的网衣波浪载荷和试验吻合较好,2阶斯托克斯波理论计算得到的波浪水平力峰值比线性波理论计算的精度更高。网衣密实度对网衣受到的波浪载荷具有较大影响,特别是在长周期波情况,影响更为显著。
- 苗玉基丁军田超郭晓宇陈徐均
- 关键词：水动力性能养殖工程波浪载荷水槽试验
- 横摇运动下养殖工船水环境流场特性数值分析被引量：17
- 2020年
- 发展以大型游弋式养殖工船为核心的深远海养殖工程可为渔业养殖提供新的养殖手段。论文采用数值方法研究了养殖工船舱内水环境流场特性,采用数理统计方法分析水流速度分布的均匀性以及换水效率,建立了养殖船舱内水环境适渔性的评估方法。典型海况中船舶横摇运动对养殖鱼舱中流场的影响研究表明:横摇运动可加快水流速度缩短换水时间,但同时加剧了养殖水环境水流速度的非均匀性,相比之下进水射流形成的推流影响并不显著;横摇角和横摇周期的影响研究表明水流速度随横摇角增大而增大,而随着横摇周期的增大而减小;通过统计分析发现横摇角和横摇周期对水的停留时间影响不大;在养舱中心存在低速区,进水口产生的射流对低速区影响不大。
- 崔铭超王靖郭晓宇
- 关键词：横摇
