本文關(guān)鍵詞： 有限體積法 波流共同作用 泥沙數(shù)學(xué)模型 底部切應(yīng)力　出處：《天津大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：在河口海岸地區(qū)，由于波浪和潮流的綜合作用，，泥沙的運(yùn)動(dòng)規(guī)律變得更加復(fù)雜，波流作用下的泥沙運(yùn)動(dòng)仍是當(dāng)前泥沙數(shù)學(xué)模型理論的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。 本文中，首先對(duì)潮流數(shù)學(xué)模型、波流相互作用以及波流共同作用下的泥沙數(shù)學(xué)模型的相關(guān)研究工作進(jìn)行回顧，而后以基于有限體積法建立的COASTALTOOL數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，在其二維潮流模塊（2DTC）中考慮波浪的作用，加入泥沙運(yùn)動(dòng)模塊（2DST），建立了泥沙運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，具體研究工作如下： （1）對(duì)讀入數(shù)據(jù)的模塊進(jìn)行修改，增強(qiáng)模型的易操作性；增加四邊形單元的求導(dǎo)公式，使該數(shù)值模型適用于三角形和四邊形混合網(wǎng)格；針對(duì)模型中采用的Smagorinsky亞格子紊動(dòng)模型改進(jìn)高階項(xiàng)的計(jì)算格式。上述改進(jìn)從不同角度增強(qiáng)了模型的計(jì)算性能； （2）進(jìn)一步完善求解泥沙輸運(yùn)方程的部分，引入Soulsby的底部切應(yīng)力參數(shù)化方程，并對(duì)該模型進(jìn)行驗(yàn)證，得到了可靠的結(jié)果； （3）在假定若干不同波浪、水流條件下，模擬泥沙運(yùn)動(dòng)過程及底床演變過程，對(duì)兩種不同切應(yīng)力模式得到的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較和分析。
[Abstract]:In estuarine and coastal areas, because of the combined action of wave and tidal current, the law of sediment movement becomes more complicated, and the sediment movement under the action of wave and current is still the focus of the current mathematical model theory of sediment. In this paper, firstly, the related research work of sediment mathematical model under tidal current model, wave-current interaction and wave-current interaction is reviewed, and then the COASTALTOOL mathematical model based on finite volume method is used as the foundation. Considering the action of wave in its 2-D tidal current module, the mathematical model of sediment movement is established by adding sediment movement module (2DST). The specific research work is as follows:. 1) modifying the module reading the data to enhance the maneuverability of the model, adding the derivative formula of the quadrilateral element, making the numerical model suitable for the triangular and quadrilateral mixed meshes; The Smagorinsky sublattice turbulence model is used to improve the calculation scheme of higher order terms. The above improvements enhance the computational performance of the model from different angles. (2) the part of solving sediment transport equation is further improved, and the parameterized equation of bottom shear stress of Soulsby is introduced, and the model is verified, and the reliable results are obtained. 3) under the assumption of several different waves and currents, the sediment movement process and the bottom bed evolution process are simulated, and the results obtained from the two different shear stress models are compared and analyzed.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TV149

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本文編號(hào)：1542569