溃坝波遭遇障碍物的CIP方法模拟

摘要

海啸是一种灾难性的海浪,通常由海底地震、火山、滑坡等引起.研究海啸时普遍利用孤立波和溃坝波模拟海啸涌浪.本文利用自主研发的CIP-ZJU(Constrained Interpolation Profile method in Zhejiang University)数学模型,对二维溃坝波遭遇障碍物现象进行数值模拟.模型在直角坐标系统下建立,采用紧致插值曲线CIP方法离散纳维-斯托克斯N-S(Navier-Stokes)方程,完成速度-压力场的求解.分别采用VOF/WLIC(volume of fluid/weighed line interface calculation),THINC(tangent of hyperbola for interface capturing),THINC/SW(THINC with Slope Weighting)等方法捕捉自由面,并与试验结果对比,验证THINC/SW方法对于溃坝波遭遇障碍物自由面捕捉的实用性,进而开展了溃坝波遭遇障碍物的模拟.通过与试验结果及其他模拟结果的比较,验证了此方法计算复杂流动问题的可靠性及处理复杂自由面问题的优越性.