НАУЧНАЯ СТАТЬЯ

УДК 626/627; 532/59

Аннотация. Рассматриваются теоретические основы трехмерного математического моделирования взаимодействия волн с обтекаемыми преградами и сквозными конструкциями с учетом турбулентных пульсаций и молекулярной вязкости жидкости. Модель реализована в специальном модуле программы SolidWorks. В основе модели лежат уравнения Рейнольдса. Для замыкания системы уравнений используется k-ω модель турбулентности. В качестве условий на границах применяются универсальные профили, предложенные Ван Дристом. Граничное условие «идеальная стена» использует условие скольжения с нулевой шероховатостью при моделировании протекания потока через сквозные конструкции. Применяется разбиение области на непересекающиеся контрольные объемы, при этом узловые точки, где ищутся решения, находятся в центре объемов. Для каждого контрольного объема составляются уравнения, образуется система уравнений, и находятся решения для узловых точек. Волна моделируется методом «падающего водяного столба». При этом подбираются расчетные элементы вторичной (сгенерированной) волны, непосредственно воздействующей на сооружение согласно нормативным документам. В результате моделирования определяются значения волнового давления в заданных точках по контуру твердого тела произвольной формы. Приведен пример моделирования волнового воздействия на сквозную конструкцию.

Ключевые слова: волновое воздействие, обтекаемые преграды, сквозные конструкции, турбулентность, начальные и граничные условия

Для цитирования: Макаров К. Н., Бирюкбаев Э. К. Моделирование взаимодействия волн с обтекаемыми преградами и сквозными конструкциями // Гидротехника. 2024. № 3. С. 2–9.