案例3 - 烟台沿海风生波仿真模拟

1. 案例介绍

本案例体验利用格物云CAE二维海洋波浪模块,搭建烟台附近沿海地区的波浪模型,进行风生波仿真模拟。

2. 操作说明

2.1 矢量数据

将研究区域的坐标系设置为32651。

利用矢量上传工具,在上传界面拖入准备好的沿海地区轮廓矢量文件(点击下载),上传后命名保存。

再利用画轮廓工具,描绘的海中几个大的岛屿的轮廓,命名保存。 (左侧应该有4个矢量数据)

2.2 生成几何

点击几何,点击生成几何,在弹出的窗口中主网格轮廓选择研究区域,添加子网格并在子网格轮廓选项中选择岛屿1区域,选择不可淹没区域。将三个岛屿都按照此种方式添加成不可淹没的子网格,点击生成几何。

点击几何分组,点击添加,在分组位置下方的方框里选中想要的线段,或者用鼠标靠近想要选中的线段,被靠近的线段会变成绿色,点击后该线段被选中并变成红色。 点击图中的线段,设置为分组1。

2.3 生成网格

点击网格,点击生成网格,在弹出的窗口中配置主网格和子网格的尺寸,可参考图中尺寸,保存。配置完成后点击生成网格,稍等片刻后,可以看到图中生成了网格。 接下来对网格进行地形赋值。点击网格赋值,点击添加按钮,会弹出赋值窗口。

  • 择赋值类型:高程
  • 范围:选择 插值区域
  • 数值类型: TIF/XYZ-value型数据
  • 上传地形数据:bohaiwan.xyz
  • 点击确定

赋值后网格如下图所示。

3.模型参数

点击海洋波浪设置中的模型菜单。

2.4.1 初始条件

点击初始条件,设置模型初始条件,设置初始静水位为0m,其余选项保持默认。

2.4.2 源汇项

点击源汇项菜单,开启考虑风的影响。填写X方向风速为0m/s,Y方向风速为20m/s,风生波选择WAM cycle3 模型,风生波系数填写1.2,线性波生长选择Cavaleri&Malanotte-Rizzoli (1981)公式。其余参数保持默认。 保存。

2.4.3 波浪设置

方向数填写24,最小频率填写0.0345,频率比率填写1.1,频率数填写32。

其余模型参数设置保持默认即可。

2.5 计算时间

在计算时间选项卡中设置计算步长和计算时间。为保证计算稳定,这里设置时间步长为30s,计算步数为2880步,即模拟总时间为24小时(86400s)。

2.6 结果配置

在结果界面可以勾选有效波高、海底面高程、波浪能量、平均波浪方向等、平均波向离散度、x方向风速、y方向风速等。并设定结果输出频率为20时间步/帧,即每10分钟一个输出结果。

2.7 仿真计算

全部配置完成后,点击仿真计算菜单,选择仅海洋波浪计算,选择8核,点击开始计算。

3. 结果展示

3.1 结果云图

点击结果云图,选择相应的物理场,点击播放按钮,查看有风的影响的情况下有效波高、波浪能量等结果。