非線性相互作用作為波浪的一個(gè)重要特征,是海洋表面波一種極為常見的物理現(xiàn)象,也是水波動(dòng)力學(xué)的關(guān)鍵問題之一。目前波浪非線性相互作用的研究,大都將其簡化為二維條件下進(jìn)行。事實(shí)上,實(shí)際海洋中的波浪具有明顯的方向特性,因此研究三維波浪相互作用更具有實(shí)際意義。然而,到目前為止,完全三維波浪的研究仍具有較大難度。鑒于此,本文使用非靜壓自由表面流模型,建立了“X”型數(shù)值波浪水槽,進(jìn)而對(duì)兩列以特定夾角傳播的波列的非線性相互作用進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,這既是對(duì)前人二維研究的拓展,也可為完全三維波浪非線性相互作用問題的研究提供一定的經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)。通過模擬不同夾角情況下規(guī)則波波列間的相互作用,發(fā)現(xiàn)規(guī)則波波列間的相互作用過程與波列夾角密切相關(guān)。角度越大,波列間的非線性相互作用越強(qiáng),作用過后波列的三維特性也越顯著。隨后本文模擬了雙向聚焦波群間的相互作用,并通過波幅統(tǒng)計(jì)、能量計(jì)算、速度剖面、頻譜分析等多種方法研究了波陡、角度等因素對(duì)聚焦波非線性作用過程的影響。通過分析,發(fā)現(xiàn)波列夾角越大,聚焦波群間的非線性作用越強(qiáng),波幅及能量增長也越快,這與規(guī)則波結(jié)論相一致。速度剖面分析結(jié)果表明,水平方向上,當(dāng)波峰剛進(jìn)入作用區(qū)時(shí),波峰下速度...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究概況
    1.3 本文的研究內(nèi)容
2 數(shù)值模型
    2.1 控制方程
    2.2 邊界條件
    2.3 波浪破碎處理
    2.4 數(shù)值方法
        2.4.1 變量定義
        2.4.2 數(shù)值算法
        2.4.3 廣義貼體坐標(biāo)系統(tǒng)
    2.5 本章小結(jié)
3 兩列規(guī)則波相互作用的數(shù)值模擬
    3.1 模型驗(yàn)證
    3.2 角度對(duì)雙向規(guī)則波非線性相互作用的影響
        3.2.1 數(shù)值計(jì)算參數(shù)
        3.2.2 波面演化
        3.2.3 最大波高及其位置
        3.2.4 波面序列
        3.2.5 最大波高及其位置變化的相關(guān)因素
    3.3 本章小結(jié)
4 兩列聚焦波群相互作用的數(shù)值模擬
    4.1 模型驗(yàn)證
        4.1.1 二維聚焦波實(shí)驗(yàn)
        4.1.2 24 °雙向聚焦波實(shí)驗(yàn)
    4.2 波列夾角及波陡對(duì)雙向聚焦波群非線性相互作用的影響
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及參數(shù)設(shè)置
        4.2.2 最大波峰沿程變化
        4.2.3 速度剖面分析
        4.2.4 波能分析
        4.2.5 譜分析
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 本文結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3891718