1.一種isph結(jié)合修正的k-ε湍流模型模擬海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)周圍泥沙侵蝕的方法,其特征在于,所述方法是利用isph并結(jié)合泥沙起動(dòng)模型及修正的k-ε湍流模型對(duì)海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)周圍的流場(chǎng)特征和局部沖刷過(guò)程實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬,所述方法步驟包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的isph結(jié)合修正的k-ε湍流模型模擬海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)周圍泥沙侵蝕的方法,其特征在于,步驟s2中,在每個(gè)粒子i處都定義了湍動(dòng)能ki和能量耗散率εi,針對(duì)海洋中存在的湍流,標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流閉合模型有以下形式:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的isph結(jié)合修正的k-ε湍流模型模擬海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)周圍泥沙侵蝕的方法,其特征在于,所述s3對(duì)傳統(tǒng)的二維泥沙起動(dòng)模型進(jìn)行修正和擴(kuò)展,擴(kuò)展后的方程為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的isph結(jié)合修正的k-ε湍流模型模擬海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)周圍泥沙侵蝕的方法,其特征在于,步驟s4中所述的實(shí)驗(yàn)水槽模型的總長(zhǎng)度為35m,寬為7m,深度為1.6m,并在水槽中央位置設(shè)置一個(gè)長(zhǎng)度為9m的區(qū)域作為沖刷實(shí)驗(yàn)區(qū),所述沖刷實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)預(yù)先填充了一層深度為0.60m的實(shí)驗(yàn)細(xì)砂,實(shí)驗(yàn)區(qū)域的中心位置,設(shè)置了一個(gè)圓柱模型,直徑0.6m;實(shí)驗(yàn)水槽的左側(cè)設(shè)置有入流區(qū)域,右側(cè)設(shè)置有出流區(qū)域,以維持水位平衡;實(shí)驗(yàn)組次不少于5組,實(shí)驗(yàn)水深0.3米,平均流速0.157~0.216m/s。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的isph結(jié)合修正的k-ε湍流模型模擬海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)周圍泥沙侵蝕的方法,其特征在于,步驟s5中,為了提高計(jì)算效率并易于重點(diǎn)觀察關(guān)鍵區(qū)域,所述數(shù)值水槽模型的計(jì)算區(qū)域設(shè)定為長(zhǎng)度為5.45m,是所述圓柱模型直徑的9倍,寬度則設(shè)定為約為5m,是所述圓柱模型直徑的8.3倍,數(shù)值模型中的粒子直徑設(shè)為0.02m,模型左側(cè)設(shè)置入流區(qū)域,并按照實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)施加均勻的流速,模擬上游水源流入的情況,模型右側(cè),配置出流區(qū)域,以保持整個(gè)模型內(nèi)的水位相對(duì)恒定,沿水流方向的圓柱縱剖面斷面,依據(jù)不同的水深位置設(shè)置一系列數(shù)值流速測(cè)點(diǎn),用于在模擬過(guò)程中收集對(duì)應(yīng)位置的流速數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的isph方法結(jié)合修正的k-ε湍流模型模擬海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)周圍泥沙侵蝕的方法,其特征在于,所述步驟s6的驗(yàn)證和分析,包括流速分布、渦旋結(jié)構(gòu)和湍流動(dòng)能分布;然后對(duì)圓柱周圍泥沙沖刷過(guò)程特征進(jìn)行驗(yàn)證和分析。