缓坡沙坝地形平均沿岸流双峰特征实验研究

为明晰沙坝地形沿岸流特征,通过对两个坡度沙坝地形不同周期情况的沿岸流实验,研究平直沙坝地形不同周期情况下平均沿岸流速度分布的双峰特征,重点分析双峰值特征及其比值,并考虑周期对平均沿岸流双峰速度分布特征的影响.结果表明:沙坝地形平均沿岸流速度分布具有双峰特征,分别位于沙坝向岸侧面的中部和靠近岸线处;在同一沙坝地形情况,沿...     

波浪场中物质输移离散系数的理论分析

海岸水域波浪引起的物质输移扩散存在着不同于水流引起的物质输移扩散的特征. 通过解析的方法对垂向扩散方程进行求解, 推导出波浪和潮流共同作用下的海岸水域物质输移离散系数的理论公式. 分析中将总的离散系数分为潮流、质量输移流、纯波浪波动作用以及潮流与质量输移流、潮流与波浪波动、质量输移流与波浪波动的相互作用6部分, 通过分析各组成部分特征, 得出海岸水域物质输移中波浪所产生的离散效应主要是质量输移流贡献, 波浪水质点运动及波流相互作用对时间平均离散系数的贡献较小的结论.仅波浪的作用(不包括潮流)的有关结果与他人数值模拟和实验结果的吻合良好, 证明了该理论推导的正确性. 给出了时间平均离散系数及离散系数波动幅值随波浪周期和波高的变化特征,同时将结果应用于垂向环流, 给出了垂向环流对应于质量输移流所产生的离散系数的特征.      

AN ANALYTICAL SOLUTION OF SECOND－ORDER WAVE FORCE ON A VERTICAL CIRCULAR CYLINDER

ＡＮＡＮＡＬＹＴＩＣＡＬＳＯＬＵＴＩＯＮＯＦＳＥＣＯＮＤ－ＯＲＤＥＲＷＡＶＥＦＯＲＣＥＯＮＡＶＥＲＴＩＣＡＬＣＩＲＣＵＬＡＲＣＹＬＩＮＤＥＲＺｈｏｕＺｈｉ－ｌｉ（邹志利）（ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ,Ｄａｌｉａｎ）Ｄａｉ...     

沿岸流不稳定运动对时均沿岸流影响

通过物理模型实验以及数值方法研究了沿岸流不稳定运动对时均沿岸流的影响.首先简要介绍了沿岸流不稳定运动测量实验并给出了测量结果;然后建立了考虑沿岸流不稳定运动的数学模型,该模型中引入了沿岸流不稳定运动引起的辐射应力项,为了使数值分析与实际情况相吻合,该模型中考虑沿岸流不稳定运动引起的辐射应力由实验中观测到的结果求得.利用求得的应力项,粗略分析了沿岸流不稳定运动引起的侧混系数的范围,结果表明该范围为0～0.04.利用该模型数值分析了沿岸流不稳定运动对时均沿岸流的影响,结果表明其影响很小.     

具有精确色散性的非线性波浪数学模型

以完全非线性的自由表面边界条件为基础,以波面升高\eta和自由表面速度势\phi _\eta为待求变量,建立了新的波浪方程．方程在色散性上是完全精确的,非线性近似至三阶．与缓坡方程相比较,两者都具有精确的色散性,但该方程属于非线性模型,可模拟波浪的非线性效应,且适用于不规则波．方程的特点是属于微分-积分方程,对如何处理方程中积分项进行了讨论,并数值模拟了不同周期的线性波和二阶Stokes波,也模拟了波群的非线性演化,以对模型进行验证．      

海岸碎波拍的计算

研究了一维碎波拍的计算方法．波浪控制方程由欧拉方程在短波周期上平均而得到．为了考虑低频波浪在海岸上的破碎，采用了ＷＡＦ（ＷｅｉｇｈｔｅｄＡｖｅｒａｇｅＦｌｕｘ）方法求解长波方程．对由辐射应力和海底摩擦力引起的方程非齐次项采用了时间算子分裂法进行了处理，并对由此产生的误差进行了修正．计算了单色波和双色波垂直入射海岸的情况，并与实验结果进行了对比．     

直立圆柱二阶波浪力解析解

大直径直立圆柱体上的二阶波浪力目前已有一些研究结果,但仍存在一些值得进一步探讨之处.这一方面在于二阶辐射条件还不甚清楚:另一方面在于已有的二阶力公式或是所含积分的收敛精度不易保证,或是表达式繁杂,不利于实际计算.本文在求解这一问题时,不是对二阶势提出辐射条件,而是对二阶势的周向富里叶分量提出辐射条件──Sommerfeld辐射条件.求解中,利用本文推导出的数学公式,简化了二阶自由面条件非齐次项的表达式,得到了形式简单,易于计算的二阶波浪力精确公式.二阶力计算结果与实验结果吻合良好.     

基于MUSTA格式的全非线性Boussinesq波浪传播数值模型

建立了求解二维全非线性布氏（Boussinesq）水波方程的有限差分/有限体积混合数值格式. 针对守恒形式的控制方程,采用有限体积方法并结合 MUSTA格式计算数值通量, 剩余项则采用有限差分方法求解, 采用具有总变差减小（totalvariation diminishing, TVD）性质的三阶龙格-库塔法进行时间积分.该格式具备间断捕捉、程序实现简单、数值稳定性强、海岸动边界以及波浪破碎处理方便和可调参数少等优点.利用典型算例对数值模型进行了验证,计算结果与实验数据吻合较好.      

基于波能守恒方程模拟近岸波流场

基于波能守恒方程对平直斜坡上近岸波浪场以及近岸波浪斜向入射破碎后所产生的沿岸流场进行数值模拟.鉴于平直斜坡地形较简单,便于简单计算,利用基于波能守恒方程建立的波浪场数学模型计算得到波高的变化,从而利用Longuet-Higgins计算辐射应力.在此基础上,利用近岸波流场数学模型对实验波况下的波流场进行模拟,并将数值模拟...