基于Harmonic Polynomial Cell方法的孤立波碰撞数值模拟

论文摘要

二维Harmonic Polynomial Cell (HPC)方法是一种高精度、高效率地求解拉普拉斯方程的数值方法,可以用于模拟波浪与波浪之间、波浪与海洋结构物之间的相互作用.本文基于HPC方法、重叠网格法以及Goring造波方法建立了模拟活塞式推板造波的二维全非线性数值波浪水槽,对孤立波的对撞现象进行了数值模拟,给出了等波高和非等波高孤立波的碰撞爬升结果以及撞后空间相位的变化规律.对于波幅为0.4的等波高的孤立波碰撞,数值结果和实验结果对比非常出色,从而验证了HPC方法应用于孤立波碰撞问题研究中的准确性.文章分析了在有关的实验和数值模拟中得到的结果与三阶理论解之间存在差别的原因.数值结果表明,碰撞的最大爬升波高大于初始孤立波波高之和,碰撞后的相位差在碰撞中点处较大,远离碰撞中点时趋于稳定.

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 童超,李晔

关键词: 方法,孤立波碰撞,数值水槽,相位差

来源: 中国科学:物理学 力学 天文学 2019年06期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 力学

单位: 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海交通大学海洋工程国家重点实验室,上海交通大学高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海交通大学多功能拖曳水池,上海交通大学水动力学教育部重点实验室

基金: “青年千人计划”科研启动经费,国家自然科学基金(编号:51479114,11742021,51761135012),海洋可再生能源专项资金(编号:GHME2014ZC01)资助项目

分类号: O352

页码: 40-50

总页数: 11

文件大小: 6786K

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