无背波波流水槽设计及纯流数值模拟

作     者：姚建均 唐瑞卓 苏振兴 李英朝 刘原铭 闫宇坤 

作者机构：哈尔滨工程大学机电工程学院 北京华为数字技术有限公司 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 081502[工学-水力学及河流动力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：黑龙江省自然科学基金项目(E2018019) 

主　　题：波流水槽 直冲型入水口 无背波造波机 液面干扰 纯流数值模拟 稳流区域 试验区 涉水深度 

摘      要：为了更好的模拟海洋环境，减少开发海上结构物与装备的成本与风险，本文设计了一种无背波波流水槽系统。通过理论设计计算和对比分析的方法，对水槽的计算模型进行纯流数值模拟，结果表明：无背波波流水槽的稳流区域长度约为14.5 m，出现漩涡较少，高流速区域为水槽底部，且随着水槽内流速的增大，不会对自由液面造成干扰。水槽的试验区为16～20 m附近的区域，垂向流速分布均匀，顶部流速满足要求，且具备水槽底部流场模拟能力。在无背波造波机位于最大涉水深度时，水槽试验区的长度随入水口流速的增大而减小，解决了波流水槽系统的背波与液面干扰问题。