The generation of 3D flows in a combined current and wave tank
The generation of 3D flows in a combined current and wave tank
复制标题
在水流和波浪组合池中生成 3D 流动
DOI：
10.1016/j.oceaneng.2014.10.008
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发表时间：
2015
影响因子：
5
通讯作者：
Robinson A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Robinson A
在圆形槽中产生3D流的一种方法是通过使用围绕周边布置的调节轴流式叶轮组，以在实验室环境中共同产生海洋代表性的整体流。不幸的是，为了实现所需的整体流量，相邻的叶轮必须以不同的速度运行，从而导致平面图速度分布中的台阶。因此，控制罐行为的基本情况是两种不同速度的流体流结合，导致湍流混合层，然后消散和发展。本文采用二维雷诺平均Navier-Stokes方法模拟了这种流动，并通过物理实验进行了验证。各种湍流模型，边界条件设置和几何表示的精度和计算成本的影响进行评估。这些研究结果，然后用于产生一个简化的2D数值模型的平面图流在一个3D的测试坦克，然后采用演示如何一个令人满意的设备测试区可能会产生从组的步进输入。这一发现有助于证明，可以使用所描述的配置创建一个组合的电流和波槽，该模型提供了一个有用的测试控制方案的手段。
One means of producing a 3D current in a circular tank is by using groups of conditioned axial flow impellers arranged around the perimeter to collectively create a sea representative bulk flow in a laboratory setting. Unfortunately to achieve the required bulk flow neighbouring impellers have to operate at different speeds resulting in steps in the plan view velocity profile. Therefore the underlying situation that governs tank behaviour is that of two fluid streams at different speeds combining, leading to a turbulent mixing layer which then dissipates and develops. Here a simulation of this flow is created using a 2D Reynolds Averaged Navier–Stokes method and then validated with physical experiments. The implications for accuracy and computational costs of various turbulence models, boundary conditions setups, and geometry representations are assessed. These findings are then used to produce a simplified 2D numerical model of the plan view flows in a 3D test tank which is then employed to demonstrate how a satisfactory device test zone might be generated from groups of stepped inputs. This finding helps prove that a combined current and wave tank can be created using the described configuration with the model providing a useful means of testing control scenarios.
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DOI：
--
发表时间：
2011
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影响因子：
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通讯作者：
A. E. Maguire
影响因子：
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通讯作者：
Y. Liu;Hua Feng;M. Olsen;R. Fox;James C. Hill
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影响因子：
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作者：
Robinson A
通讯作者：
Robinson A
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M. Krafft