海浪二阶非线性特征量的研究——Ⅱ.解释、推论及验证

本文首先对文献[1]中导出的理论结果给予明确、合理的物理解释;然后,将这些理论结果分别应用于三维深水波动、二维有限深水及二维深水波动,系统地给出这些主要波动模式中二阶非线性特征量的理论表达式;最后,论述了在大型风浪槽内设计并进行的风浪实验,用获得的实验资料验证了本文导出的理论结果,发现两者相当符合。     

海浪二阶非线性特征量的研究——Ⅰ.理论推导

本文是随机海浪二阶非线性特征量研究的第一部分。在精确导出任意均匀水域上三维随机波动一阶解、二阶解的基础上,更严密、更合理地重新推导了波面高度分布的编度与二阶功率谱的理论表达式,并首次给出了有限水深波面二阶谱的理论形式。     

非均匀水流水域波浪的传播变形

将两个不同的、考虑波流相互作用和能量耗散项的、依赖时间变化的双曲型缓坡方程分别化 为一组等价的控制方程组，具体分析了底摩阻项对相对频率和波数矢的影响，从而选择了合 适的数学模型. 将所选择的缓坡方程化为依赖时间变化的抛物型方程，并用ADI法进 行数值求解，建立了缓变水深水域非均匀水流中波浪传播的数值模拟模型. 通过和波流共线 的解析解的比较，说明数值解和解析解相一致. 结合Arthur(1950)水流这一经典算例，定 量地讨论了考虑联合折射-绕射作用后的波数和仅考虑折射作用的波数的差别及其对波高分 布的影响. 在基本同样的条件下, 本文的数值解与他人的计算结果一致.