本文關(guān)鍵詞：近岸水域波流相互作用的Boussinesq方程模擬

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【摘要】：近岸水域波浪和水流往往同時(shí)存在,水流對(duì)波浪的變形和能量的傳遞分布有很大的影響,如多普勒效應(yīng),順流會(huì)減小波高增大波長,逆流會(huì)增大波高減小波長。同時(shí),波流相互作用也會(huì)影響泥沙運(yùn)動(dòng),對(duì)船舶航行也會(huì)帶來困難。因此,波流相互作用在科學(xué)和工程上越來越受到重視。由于近岸水域水深較淺,非線性強(qiáng),改進(jìn)的Boussinesq是很好的研究近岸波浪與水流相互作用的模型。 本文采用完全非線性Boussinesq模型,色散精度達(dá)到了Pade[4,4]階,并在方程中加入均勻定常流來模擬波流相互耦合作用在潛堤上的演化過程。方程求解采用有限元差分,采用Wei和Kirby提出的有限差分格式,在計(jì)算域邊界設(shè)置海綿層模型來減小波浪的反射并使用域內(nèi)造波。數(shù)值模擬結(jié)果與Luth和Dong等實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性和可行性。 波浪在遇到建筑物時(shí)可能會(huì)發(fā)生反射、折射和繞射。本文應(yīng)用時(shí)域分離方法采用多個(gè)測(cè)點(diǎn)來分離高階諧波,并應(yīng)用最小二乘法來減小由于波面不穩(wěn)定引起的誤差,對(duì)分離結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,該方法精度較高,效果良好。波浪在潛堤上的演化的過程非常復(fù)雜,不同階諧波、同階諧波的自由和約束波間會(huì)發(fā)生能量的傳遞,而水流作用存在時(shí)會(huì)影響它們之間的能量傳遞。本文討論了不同水流方向和速度存在時(shí)規(guī)則波的高階諧波和雙色波產(chǎn)生的低頻波浪在潛堤的演化過程,并總結(jié)了水流對(duì)波浪在潛堤上能量演化的影響。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P731.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1277191