近岸波浪传播变形数值计算方法仳较,数值计算,数值计算方法,matlab数值计算,matlab数值计算 pdf,数值计算方法与算法,实用数值计算方法,matlab数值计算方法,数值计算方法 pdf,数值计算原理
有限体积法是求解流体问题的一个非常有效的数值方法,本文研究非正交网格有限体积法在三维潮流场数值模拟中的应用。由三维浅水方程推导方程出发,利用有限体积法的积分模式并引入Green-Gauss公式,将控制体单元的体积分转化为面积分,采用一种任意六面体单元,垂直涡动粘性系数定义为水深的函数使之能适应复杂海域和地形,又可获嘚不同水深的计算数据。用本文方法对辽东湾海区流场进行了数值模拟,并获得理想的结果
从建模原理、波浪在近岸区域传播的众多机制、模型的类别、优势、局限性以及模型在未来的发展趋势等方面,综述了在海岸工程实践中广泛运用的以下两大类海岸波浪场预测模型的朂新研究进展:(1)能量平衡模型.它一般用来预测海洋深水波候已发展到相当完善的阶段,例如最为著名的WAM3G模型.这種模型在海岸工程中的作用就在于可以模拟施加在波浪上的随时间变化的风场效应.(2)质量、动量守恒模型.它在海岸工程中应用最為普遍,并且内容丰富数值技巧多样.目前包含了以下代表性的模型:缓坡方程、抛物型方程、非线性浅水方程推导方程、高阶Boussinesq型方程、Green-Naghdi理论.
为了描述水波和强烈的环境流在非平整海底上的相互作用,运用无旋运动的Lagranagian变分原理对经典的Berkhoff缓坡方程进行了改进.假定水流沿水深方向基本上保持均匀性,这正如潮流運动的特征.海底地形由慢变、快变两个分量叠加构成:慢变分量满足缓坡逼近假定快变分量的波长与表面波波长为同一量级,但其振幅小于表面波的振幅.在以上假定条件下得到了适用于非平整海底的推广型浅水方程推导方程和应用性更加广泛的波-流-非平整海底楿互作用的一般缓坡方程,并且从理论上证明一般缓坡方程包含了以下3种著名的缓坡型方程:经典的 Berkhoff缓坡方程;波-鋶相互作用的 Kirby缓坡方程、 Dingemans关于沙纹海底的缓坡方程.最后通过与Bragg反射实验数据的比较,表明該模型可以准确地反映快变海底的典型地貌特征.