發(fā)布時(shí)間：2017-07-08 14:13

  本文關(guān)鍵詞：基于非靜壓波流模型的淺水區(qū)域波浪水流相互作用的數(shù)值研究

  更多相關(guān)文章： 波流相互作用 非線性特征量 波浪阻隔 非靜壓波流模型 淺水

【摘要】：波浪在傳播到淺水時(shí)會伴隨著強(qiáng)烈的非線性特征,如波峰變尖銳、波谷變平坦、波峰向前傾或者向后傾。影響波浪淺水演化過程中的非線性特征的因素包括波高、水深、坡度等。自然界中的波浪向近岸傳播時(shí)往往伴隨著水流,水流通過與波浪的相互作用,也能影響波浪的非線性特征。此外,當(dāng)強(qiáng)逆流的流速達(dá)到某一臨界值時(shí),波浪會被阻隔,能量不能再向前傳播。本文將通過非靜壓波流模型研究波流相互作用時(shí),水流對淺水波浪非線性特征的影響以及強(qiáng)逆流與波浪作用時(shí)的波浪阻隔現(xiàn)象。通過物理模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值模型SWASH在模擬純波浪以及波流共同作用時(shí),所得到的非線性特征量Ursell數(shù)、不對稱度、偏度、峰度是可靠的。一些非線性特征量(不對稱度、偏度、峰度)可以通過小波二階譜求得,而Ursell數(shù)可以通過經(jīng)驗(yàn)公式得到。通過SWASH數(shù)值模型模擬水流與波浪的共同作用,研究了單色波、雙色波、不規(guī)則波與水流共同作用下,波浪通過潛堤時(shí)非線性特征量的變化規(guī)律,得到了不同流向(順流、逆流以及無流)、不同流速對波浪非線性特征的影響。研究了不同流速下不規(guī)則波的Ursell數(shù)與不對稱度、偏度的關(guān)系,并給出了各流速下的經(jīng)驗(yàn)公式。通過對數(shù)值模擬結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)在潛堤的變淺區(qū),相比于無流,順流能夠增強(qiáng)波浪的非線性特征,且流速越大增強(qiáng)的幅度越明顯；而逆流會減弱波浪的非線性特征,逆流流速越大,波浪非線性特征減弱的越明顯。此外通過數(shù)值模型SWASH模擬了單色波、雙色波、不規(guī)則波與強(qiáng)逆流作用,研究了不同頻率,不同波高、不同流速下的波浪阻隔現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)高頻波浪比低頻波浪更容易被阻隔,波陡的增大會導(dǎo)致波浪能量向低頻傳遞,使得波浪更不容易被完全阻隔。對于合適波陡的波浪,如果波浪在阻隔點(diǎn)之前未破碎,那么波浪在阻隔點(diǎn)處會被反射并有可能發(fā)生駐波的現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】：波流相互作用 非線性特征量 波浪阻隔 非靜壓波流模型 淺水
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TV139.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 文獻(xiàn)綜述9-11
• 1.2 本文涉及的基本概念11-15
• 1.2.1 波浪的非線性特征量11-12
• 1.2.2 強(qiáng)逆流作用下的波浪阻隔12-15
• 1.3 本文的主要工作15-16
• 2 SWASH數(shù)值模型簡介16-20
• 2.1 控制方程16-18
• 2.2 邊界條件18-19
• 2.3 波浪破碎的模擬19
• 2.4 數(shù)值方法及適用范圍19-20
• 3 SWASH數(shù)值模型的驗(yàn)證20-39
• 3.1 物理模型實(shí)驗(yàn)介紹20-23
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c意義20
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)簡介20-21
• 3.1.3 純波浪、無水流情況的物理模型實(shí)驗(yàn)21-22
• 3.1.4 波浪水流共同作用情況的物理模型實(shí)驗(yàn)22-23
• 3.2 純波浪情況下SWASH數(shù)值模型的驗(yàn)證23-34
• 3.2.1 單色波的驗(yàn)證23-26
• 3.2.2 雙色波的驗(yàn)證26
• 3.2.3 不規(guī)則波的驗(yàn)證26-34
• 3.3 SWASH數(shù)值模型模擬水流的驗(yàn)證34-36
• 3.4 波浪、水流共同作用下SWASH數(shù)值模型的驗(yàn)證36-39
• 4 水流對波浪在潛堤上傳播時(shí)非線性特征量的影響39-55
• 4.1 水流對單色波在潛堤上傳播時(shí)的影響39-43
• 4.2 水流對雙色波在潛堤上傳播時(shí)的影響43-46
• 4.3 水流對不規(guī)則波在潛堤上傳播時(shí)的影響46-53
• 4.3.1 逆流情況下不規(guī)則波的非線性特征46-48
• 4.3.2 順流情況下不規(guī)則波的非線性特征48-49
• 4.3.3 不對稱度偏度與Ursell數(shù)的關(guān)系49-53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 5 強(qiáng)逆流作用下波浪阻隔的數(shù)值研究55-72
• 5.1 單色波在強(qiáng)逆流情況下的波浪阻隔現(xiàn)象55-64
• 5.2 色波在強(qiáng)逆流情況下的波浪阻隔現(xiàn)象64-68
• 5.3 不規(guī)則波在強(qiáng)逆流情況下的波浪阻隔現(xiàn)象68-71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況77-78
• 致謝78-79

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉書攻,李彥彬,韓潔芬;非線性流函數(shù)波浪理論的求解[J];海洋與湖沼;1984年02期

2 付昱華;;改進(jìn)的線性波浪理論[J];中國海上油氣(工程);1989年04期

3 丁小勤;劉駿;;波浪理論及其應(yīng)用的分析[J];中國科技信息;2010年06期

4 馬志良;半潛式平臺結(jié)構(gòu)分析中波浪理論的選擇問題[J];海洋學(xué)報(bào)(中文版);1982年05期

5 蘇銘德,楊嘉實(shí);直立圓柱與波浪的相互作用[J];水動力學(xué)研究與進(jìn)展;1986年01期

6 董國海，李玉成;斜向流作用下波浪的變形及破碎[J];水動力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯);1994年03期

7 姜炳麟;劉冬;;運(yùn)用波浪理論對上證指數(shù)的實(shí)證研究[J];商業(yè)經(jīng)濟(jì);2006年08期

8 任佐皋;盧燕;楊顯懷;;利用流譜圖象識別波浪非線性參數(shù)[J];河海大學(xué)學(xué)報(bào);1991年05期

9 胡煜彬;楊鳳;朱小敖;;潮位和波浪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)組合調(diào)查分析[J];浙江水利科技;2013年06期

10 李洪;張世富;;海上管道在不同波浪理論下的波浪載荷計(jì)算[J];中國儲運(yùn);2011年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 張心鳳;;SWAN波浪模型在黃茅海水域的應(yīng)用[A];中國水利學(xué)會2013學(xué)術(shù)年會論文集——S5河口治理與保護(hù)[C];2013年

2 李玉成;趙云鵬;桂福坤;董國海;;波浪條件下漁網(wǎng)水動力特性研究[A];2006年度海洋工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

3 張華昌;沈如軍;;海上棧橋波浪頂托力試驗(yàn)研究[A];第十四屆中國海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會論文集（上冊）[C];2009年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭建軍;波浪理論的妙用[N];證券日報(bào);2004年

2 郭建軍;波浪理論的妙用[N];證券日報(bào);2004年

3 上海證券研發(fā)中心 朱俊;淺談波浪理論[N];國際金融報(bào);2001年

4 上海證券研發(fā)中心 朱俊;淺談波浪理論[N];國際金融報(bào);2001年

5 鄭州商品交易所市場三部提供;技術(shù)分析理論中的波浪理論[N];中華合作時(shí)報(bào);2004年

6 山西三立期貨 覃必成;波浪分析理論的應(yīng)用[N];期貨日報(bào);2008年

7 郭建軍;波浪理論的妙用（之二）[N];證券日報(bào);2004年

8 北京首證 云清泉;波浪理論應(yīng)用技巧[N];財(cái)經(jīng)時(shí)報(bào);2001年

9 ;波浪理論的應(yīng)用技巧[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報(bào);2002年

10 楊東輝;波浪理論與潮汐運(yùn)動[N];期貨日報(bào);2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐妲莉;同倫分析方法在穩(wěn)態(tài)共振波浪研究中的應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2014年

2 孫一艷;二維聚焦波浪及其與直立圓柱作用的研究[D];大連理工大學(xué);2010年

3 顧雯;基于波浪理論與預(yù)測學(xué)方法的國際男裝流行色趨勢預(yù)測研究[D];東華大學(xué);2012年

4 王世澎;波浪對潮流影響的數(shù)值模擬研究[D];大連理工大學(xué);2007年

5 馬玉祥;基于連續(xù)小波變換的波浪非線性研究[D];大連理工大學(xué);2010年

6 李金宣;多向聚集極限波浪的模擬研究[D];大連理工大學(xué);2008年

7 于博;低頻波浪的試驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2013年

8 谷漢斌;波浪與建筑物作用的數(shù)學(xué)模型研究與應(yīng)用[D];天津大學(xué);2005年

9 崔成;畸形波生成、演化及內(nèi)部結(jié)構(gòu)研究[D];大連理工大學(xué);2013年

10 崔亞強(qiáng);滬深300股指內(nèi)在復(fù)雜性分析及預(yù)測研究[D];天津大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅濤;基于AQWA軟件的類海蟒式波浪俘能裝置的建模與仿真[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 武昕竹;聚焦波浪與圓柱作用的數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2015年

3 李洪斌;近海單樁風(fēng)機(jī)在波浪與地震聯(lián)合作用下的動力響應(yīng)[D];大連理工大學(xué);2015年

4 賴昱甫;黃金價(jià)值走勢自然運(yùn)作之算勝法則研究[D];上海交通大學(xué);2014年

5 高云鵬;基于非靜壓波流模型的淺水區(qū)域波浪水流相互作用的數(shù)值研究[D];大連理工大學(xué);2016年

6 李衛(wèi)華;波浪理論的探討及在中國股票市場中的運(yùn)用[D];湖南大學(xué);2003年

7 付韻韻;波浪對水平圓柱作用的理論分析[D];大連理工大學(xué);2012年

8 趙丹;基于海浪譜的波浪數(shù)值模擬與導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)波浪力計(jì)算[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

9 徐績青;波浪對斜坡作用力的研究[D];重慶交通學(xué)院;2005年

10 余勇飛;波浪的數(shù)值模擬及其流場結(jié)構(gòu)分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

，

本文編號：534895