Interactions between fully nonlinear water waves and cylinder arrays in a wave tank

C.Z.Wang; G.X.Wu

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Interactions between fully nonlinear water waves and cylinder arrays in a wave tank

机译：波浪罐中完全非线性的水波与圆柱阵列之间的相互作用

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Fully nonlinear interactions between water waves and vertical cylinder arrays in a numerical tank are studied based on a finite element method (FEM). The three-dimensional (3D) mesh is constructed through an extension of a 2D Delaunay surface grid along the vertical line. The velocity potential is obtained by solving a linear matrix system of FEM, and a difference scheme is then used to calculate the velocity on the free surface to track its movement. Waves and hydrodynamic forces are obtained for both bottom mounted and truncated cylinders. The simulations have provided many results to show the nature of mutual interference between cylinders in arrays and its effects on waves and forces at the nearly trapped mode frequency. The effect of the tank wall on waves and forces has been investigated, and the nonlinear features of waves and forces have also been discussed.

机译：基于有限元方法（FEM），研究了数值容器中水波与垂直圆柱阵列之间的完全非线性相互作用。三维（3D）网格是通过沿垂直线延伸2D Delaunay表面网格而构造的。通过求解FEM线性矩阵系统获得速度势，然后使用差分方案计算自由表面上的速度以跟踪其运动。对于底部安装的圆柱体和截顶的圆柱体都获得了波浪和流体动力。仿真提供了许多结果，以显示阵列中的圆柱体之间相互干扰的性质，以及其对接近陷波模式频率下的波和力的影响。研究了罐壁对波浪和力的影响，并讨论了波浪和力的非线性特征。

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来源
《Ocean Engineering》 |2010年第4期|400-417|共18页
作者
C.Z.Wang; G.X.Wu;
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作者单位

Department of Mechanical Engineering, National University of Singapore, 10 Kent Ridge Crescent, Singapore 119260, Singapore;

Department of Mechanical Engineering, University College London, Torrington Place, London WC1E 7JE, UK;

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收录信息
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
cylinder arrays; finite element method; unstructured mesh; nonlinear water waves; trapped mode;

机译：圆柱阵列;有限元法非结构化网格;非线性水波陷阱模式;

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