本文關(guān)鍵詞： Stokes漂移速度 濃度輸移擴(kuò)散 線性波浪 Taylor離散系數(shù) 歐拉法　出處：《海洋通報(bào)》2017年04期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為了說(shuō)明波浪場(chǎng)中濃度輸移擴(kuò)散Stokes漂移效應(yīng)的歐拉描述方法,采用歐拉方法推導(dǎo)了波浪場(chǎng)中波浪周期平均的濃度輸移擴(kuò)散方程,其對(duì)流項(xiàng)是由波浪速度的波動(dòng)和物質(zhì)濃度的波動(dòng)相互作用而產(chǎn)生,所含的對(duì)流速度恰是Stokes漂移速度。由此說(shuō)明,波浪場(chǎng)中濃度擴(kuò)散問(wèn)題的Stokes漂移效應(yīng)可以自動(dòng)的由歐拉法來(lái)考慮,所得到的Stokes漂移效應(yīng)與拉格朗日描述的結(jié)果是等價(jià)的。為了進(jìn)一步說(shuō)明這一問(wèn)題,將粒子追蹤法的拉格朗日描述的Stokes漂移速度與歐拉法的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,二者是一致的。研究中也數(shù)值求解了線性波浪場(chǎng)中σ坐標(biāo)下濃度擴(kuò)散方程,將濃度的Stokes漂移、濃度分布和粒子追蹤法的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,以證明歐拉描述和拉格朗日描述兩種方法的等價(jià)性。研究中也根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)實(shí)際波浪場(chǎng)中Stokes漂移效應(yīng)所引起的濃度漂移進(jìn)行了討論,解釋了物理模型實(shí)驗(yàn)中的觀察到的波浪場(chǎng)中濃度漂移現(xiàn)象。
[Abstract]:In order to explain the Euler method for describing the Stokes drift effect of concentration transport diffusion in wave field, the concentration transport diffusion equation of wave periodic average in wave field is derived by using Euler method. The convection term is produced by the interaction of wave velocity fluctuation and material concentration fluctuation, and the convection velocity contained is exactly the Stokes drift velocity. The Stokes drift effect of concentration diffusion in wave field can be automatically considered by Euler method. The Stokes drift effect obtained is equivalent to the result described by Lagrange. The Stokes drift velocity described by the Lagrangian method is compared with that of the Euler method, and the diffusion equation of concentration in the linear wave field is numerically solved. The results of Stokes drift, concentration distribution and particle tracing are compared. In order to prove the equivalence of Euler description and Lagrange description, the concentration drift caused by Stokes drift effect in actual wave field is also discussed. The phenomenon of concentration drift in the wave field observed in the physical model experiment is explained.
【作者單位】： 大連理工大學(xué)海岸和近海工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(11272078;51221961)
【分類號(hào)】：P731.22
【正文快照】： Stokes漂移是波浪中流體質(zhì)點(diǎn)在波浪傳播方向上的凈移動(dòng)(Stokes,1847),Stokes漂移速度雖不能直接由定點(diǎn)處的流速儀測(cè)得,在以往的關(guān)于物質(zhì)輸移擴(kuò)散的數(shù)值模型中也很少考慮波浪的影響,但它對(duì)海洋中的物質(zhì)輸移擴(kuò)散和海岸地形演變有著重要的作用。例如,Monismith等(2004)觀察到海面

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本文編號(hào)：1485089