FLUENT明渠流动防波堤受力分析简单案例

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1 前言

明渠流动（open channel flow）是水流的部分周界与大气接触具有自由表面的流动。由于自由表面上相对压强为零，又称为无压流动。——360百科

明渠流动是自然界中最为广泛的流动现象之一，比如河流、排水沟、海岸波浪等。历史上的重要事故比如印度洋海啸、日本福岛海啸等都属于明渠流动的范畴。CFD方法对于类似的溃坝、波浪冲击等都很强的适用性。像FLOW-3D算是比较热门的了，当然FLUENT的VOF多相流模型也足以胜任这类仿真工作。今天，我们也做一个简单的造波案例。当然，笔者不是水利工程专业人员，认知深度肯定不够，算是班门弄斧罢。

2 建模与网格

建立如下10m×2m的二维平面计算域，其中在距离入口4m处有一个高0.2m的障碍物模拟防波堤。初始水位为0.1m，且处于静止状态。在某一时刻从入口处产生一个波长2m，高度0.4m的波浪，计算障碍物所受的瞬态力。