基于流、固两相流模型的海洋平台基础冲刷数值模拟研究

海洋平台的冲刷本质为流、固两相流的相互作用问题，采用两相流模型模拟这一相互作用过程可以准确反映其物理机制。本文基于两相流模型SedFOAM，建立海洋平台基础的三维两相流冲刷数值模型，对桩基局部冲刷坑演变过程和桩柱上、下游的最大冲刷深度进行了研究，分析了桩基局部冲刷的主要影响因素。结果表明，在单向水流作用下，桩柱上游出现半圆形的冲刷坑，最大无量纲冲刷深度（约为0.65）出现在桩柱上游；冲刷过程中桩柱下游出现斜向发展的淤积带；受下潜水流的影响，桩前最大冲刷深度可达平衡深度的80%。本文的研究成果可为实际海洋平台的冲刷预测和基础保护提供科学依据。