数值波浪水槽中完全非线性浅水波仿真特性研究

论文摘要

应用基于势流理论的时域高阶边界元方法,建立一个完全非线性的三维数值波浪水槽,通过实时模拟推板造波运动的方式产生波浪。通过混合欧拉-拉格朗日方法和四阶Runge-Kutta方法更新自由水面和造波板的瞬时位置。利用所建模型分别模拟了有限水深波和浅水波,与试验结果、相关文献结果和浅水理论结果吻合较好,且波浪能够稳定传播。系统地讨论造波板的运动圆频率、振幅和水深等对波浪传播和波浪特性的影响,并对波浪的非线性特性进行分析,研究发现造波板运动频率、运动振幅以及水深均将对波浪形态和波浪非线性产生显著影响。结果为真实水槽造波机的运动控制以及波浪生成试验提供了依据,便于实验室设置更合理的参数来准确模拟不同条件下的波浪。

论文目录

• 1 控制方程、初边值条件与数值模拟方法
•   1.1 控制方程与初边值条件
•   1.2 数值模拟方法
• 2 数值验证
• 3 数值分析
•   3.1 造波板运动频率对波浪传播的影响
•   3.2 造波板运动振幅对波浪传播的影响
•   3.3 水深对波浪传播的影响
• 4 结语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孙雷,蒋月,姜胜超,刘昌凤

关键词: 造波板运动,数值波浪水槽,完全非线性,浅水波

来源: 海洋工程 2019年05期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 海洋学,地球物理学,水利水电工程

单位: 大连理工大学船舶工程学院,高技术船舶与深海开发装备协同创新中心,大连海洋大学海洋与土木工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(51679035,51409039),国家重点基础研究发展计划(2013CB036101),教育部博士点基金(20130041120008),中央高校基本科研业务费(DUT2017TB05,DUT15ZD218),工信部高技术船舶科研项目,辽宁省教育厅项目(L201601)

分类号: TV139.2;P75

DOI: 10.16483/j.issn.1005-9865.2019.05.005

页码: 37-47

总页数: 11

文件大小: 1769K

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