CN119476125A 一种基于耦合模型的桩基冲刷模拟方法、装置及电子设备 （华东师范大学）

号本发明公开了一种基于耦合模型的桩基冲所述水动力模型，构建单个桩基区域的耦合模2获取所述计算流体力学模型的入口边界条件以及通过共边界嵌套法，对所述水动力模型的非结构化三角形网格与所述计根据所述嵌套网格以及所述垂向水深函数，对所述水动力模型与所述通过线性插值法，将所述水动力模型中稀疏的所述第一垂直层数据插值到预设网格n根据所述嵌套网格，将所述垂向水深函数输入到所述计算流体力学模型获取目标流体进入所述计算流体力学模型的结构通过共边界嵌套法，对所述水动力模型的非结构化三角形网格与所述计3第二模块，用于根据所述计算流体力学模型以及所述水动力模所述处理器执行所述程序实现如权利要求1至7中任一项理器执行实现如权利要求1至7中任一项所4[0001]本发明涉及海洋工程技术领域，尤其是一种基于耦合模型的桩基冲刷模拟方法、海上风电场的维护成本非常高，约为寿命成本的槽实验难以准确模拟实际海流对风电桩基冲刷情况[0007]根据所述计算流体力学模型以及所述水动力模型，构建单个桩基区域的耦合模[0009]根据所述耦合模型、所述入口边界条件以及所述出口边5[0015]提取所述水动力模型在所述公共边界处的垂向上各层数据，得到第一垂直层数6执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前述的一种基于耦合模型的桩基冲刷模拟方[0044]图3是本发明实施例提供的非结构化三角形FVCOM网格和结构化OpenFOAM网格的[0048]图7是本发明实施例提供的三个测潮站的观测潮位与模拟潮位的模型数据对比的7技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本发明实施例的目的，Navier_Stokes方程)来预测流体在不同条件下的是在这个框架下开发的用于实际海洋模拟的8桩基冲刷的预测与防治是水工结构设计与维护中[0068]在一些实施例中，地球物理流体动力学(GFD)在模拟大尺度(1km～10000km)的海[0070]在一些实施例的步骤S100中，搭建覆盖海上风电场区域的FVCOM水动力模型。靠性提供坚实的基础。获取开源的计算流体动力学(CFD)软件包OpenFOAM作为计算流体力与所述OpenFOAM的结构化网格进行嵌套操作，使得FVCOM的非结构化三角形网格和9[0081]在一些实施例中，从FVCOM模型的模拟结果(即通过FVCOM模型模拟桩基群水动力公共边界处的网格在垂向上各层的变量(包括流速、盐度等)和深度信息。由于FVCOM和OpenFOAM的垂直分辨率不匹配，则将上述FVCOM模型的模拟结果中提取的变量在垂向上的igma分布)，而在OpenFOAM中模拟桩基冲刷时需要在海底床面处对垂向上的模型网格进行据点，在多项式拟合前，本发明实施例使用线性插值法将FVCOM中较为稀疏的垂直层数据数据点变得更多。接着采用python中的多项式拟合工具包(如numpy.polyfit函数)，将FVCOM的垂向流速分布数据(即速度在垂向上的分布)拟合为水深的函数，则有垂向水深函拟合的方法，能够将FVCOM的垂向流速分布数据分布转化为一个可以直接输入到OpenFOAM计算流体力学模型耦合的FVCOM_Ope三角形外缘的FVCOM变量(即从FVCOM模型的模拟结果中提取公共边界处的网格在垂向上各结构化网格的流向向量()以及水动力模型的非结构化三角形网格的边界法线向量计算流向向量()与边界法线向量之间的点积(j·)[0103]在一些实施例中，如图2所示，基于地球物理流体力学和计算流体力学，构建了[0107]如图6所示，图6中的(a)部分示出了珠江口及邻近地区FVCOM模型的非结构网格、验潮站位置以及用于验证的观测点，图6中的(b)部分示出了阳江海上风电场周围放大图，[0108]参考图6中的(a)部分，阳江海上风电场及其周边海岸和珠江口地区由FVCOM无结型的外模和内模时间步长分别为0.5秒和斜坡时间内形成了明显的马蹄形漩涡，导致在冲刷一小时后出现了约占单桩直径8％(约计算机设备执行前述的一种基于耦合模型的桩基冲潮汐和环流引起的大尺度海洋运动过程，还将CFD模型的使用范围限制在单个结构周围区海洋工程建设前的评估和建设后的预防方面具有[0137]在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被说明，所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限