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作者：周维;梁俊文;梁泽滨;查若思;
单位：中交第四航务工程勘察设计院有限公司;中山大学海洋工程与技术学院与南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海);
摘要：[目的]为研究防波堤遭遇非线性波浪时受到的砰击载荷及砰击过程中波浪的演化情况，[方法]对ISOPE-2022国际会议所提出的波浪砰击防波堤标模试验进行计算流体力学（CFD）数值模拟。基于雷诺时均纳维-斯托克斯（RANS）方法，采用流体体积（VOF）方法捕捉自由液面，对用户自定义波浪（UDW）进行开发，进而实现2阶Stokes波浪的造波模拟。在缩尺比1∶8和实尺度模型试验工况下，分别进行波浪砰击带防波堤的垂直墙体数值仿真，对不同尺度下波浪生成、传播、变形情况进行分析。对波浪砰击过程中不同尺度条件下非线性波浪砰击防波堤的流场与不同垂直高度处的砰击载荷进行对比。[结果]结果表明：2阶Stokes波浪数值仿真通过了网格收敛性验证和时间步长收敛性验证。垂直墙体底部存在高压区域，沿垂直方向从下往上流体压力逐渐减小，弯曲部分受到的压力值最小。在非线性波浪作用下，砰击尺度效应明显。[结论]研究结果可为标模试验的CFD数值计算研究和垂直墙防波堤的工程设计提供一定参考。
关键词：数值造波;;非线性波浪;;波浪砰击;;防波堤
基金资助：国家自然科学基金（52271301,52201394）;; 南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）资助项目（SML2023SP232）
