该研究成果聚焦于海洋工程中典型的波浪-结构物相互作用问题，采用虚拟流体方法（GFM）和主动造波-消波边界GABC构建了具备高精度、高计算效率的数值波浪水池，研究了聚焦波作用下有限长圆柱的高频散射波现象（High-frequency scattered waves）。区别于以往实验观察和势流模拟的传统研究手段，该研究成果充分利用了CFD在求解粘性流动时的高解析度和大数据集，详细给出了三类不同高频散射波的时空演化及形成机理。在此基础上，该研究成果创新性地采用第三代涡识别方法Liutex对流场进行解析，成功提取出了与每一类高频散射波所对应的三维漩涡结构，为更好地解释这一强非线性现象给出了合理的物理解释。同时，这一重要发现首次将高频散射波与粘性主导下的漩涡结构联系在一起，为今后实际工程问题，尤其是在强非线性陡波作用下的海洋结构物水动力问题的求解和机理分析，提供了新的工具与视角。
研究成果总结的高频散射波演化示意图
采用Liutex方法识别出的三维漩涡结构