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Quantitative analyses for wave energy evolution and dissipation processes under the gap resonance between two rectangular boxes
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DOI：10.1016/j.oceaneng.2024.120185.png)
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摘要
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对波浪诱导的缝隙共振中波能演化与耗散过程的可靠定量分析具有挑战性。本文通过提出一种基于定量的方法，尝试克服此类困难，以评估两个矩形箱体中波浪诱导的缝隙共振的波能演化与耗散过程。本研究基于Wang等人（2023）的实验研究，其中开发了一种具有良好设计的同步器的增强型粒子图像测速（PIV）测量系统，用于同步波浪生成器、PIV装置和浪高仪的信号，并分析了两个矩形箱体周围在波浪共振条件下的复杂流场和涡结构。提出了一种高效实验测量与分析方法，利用自由面高程和测得的流场等同步信息预测集合平均速度。基于实验数据的定量结果展示了波能在不同矩形箱体中的演化过程，以及壁面摩擦和流动分离在缝隙共振条件下对粘性耗散的贡献。通过对可视化的能量耗散场和定量结果的全面分析，阐明了宏观水动力缝隙共振特性的变化机制。详细分析表明，对于具有圆角的两个矩形箱体，约90%的积分粘性耗散分布在缝隙入口附近的薄层内，而对于具有直角的箱体，壁面摩擦耗散约为总粘性耗散的3/5。在波浪共振条件下，由测量流体速度预测的湍流耗散量级通常比粘性耗散量级小一个数量级。
Keyword:
Two rectangular boxes
Gap resonance
Flow field visualization
Energy evolution and dissipation
Quantitative analyses
期刊
IF:
5.5
论文数:
7.5K
被引数:
7.6W
机构
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