收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

近岸波浪的Boussinesq型方程数值模拟及其工程应用

邹华志  
【摘要】:波浪由深海向海岸传播过程中,由于地形和水工建筑物等因素的影响,将发生浅水变形、折射、绕射、反射、破碎以及能量耗散等波浪变形现象。Boussinesq型方程包含了非线性和色散性,能够模拟近岸浅水中的各种波浪传播变形。本文以非线性理论Boussinesq方程为控制方程,基于有限差分法建立了高阶Boussinesq方程的数值模型,用以模拟波浪在近岸区域传播时的变形。 从质量守恒方程和势流理论出发,以任意水层处水平速度矢量作为独立变量,推导了无量纲形式的包含底摩擦耗能、波浪破碎效应和子网格湍流效应的改进型Boussinesq方程。面向应用,对方程进行了有效的拓展,使其具备造波、消波、动边界处理的能力。采用预测—校正有限差分格式对拓展后的方程进行了离散和求解。在方程数值求解过程中,还引入了数值过滤技术,有效地除去了由于非线性效应的相互作用而产生的极小波长谐波,保证了数值计算的精度。 为了验证模型的适用性和精度,针对多个经典实验地形进行了数值模拟实验,并把得到的结果和实验实测数据进行了比较,表明数值模拟结果和实验数据吻合良好,说明本文模型具有良好的适用性和足够的精度。此外,本文还对缓坡方程和Boussinesq型方程得到的数值结果进行了比较,以分析各自的特点。 最后,引入复杂边界的索引处理法,使得模型能够方便、有效的应用于实际工程,并对某渔港扩建后港池内波浪条件进行了数值模拟,得到了不同时刻的波面情况,为工程规划和设计提供了一定的理论依据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘浩;戴明新;彭士涛;许文珊;;渤海湾主要污染物环境容量的估算[J];海洋通报;2011年04期
2 庄学强;廖海峰;;液化天然气泄漏扩散数值模型分析[J];集美大学学报(自然科学版);2011年04期
3 郭玉川;杨鹏年;李霞;;干旱区地下水埋深空间分布对天然植被覆盖度影响研究—以塔里木河下游为例[J];干旱区资源与环境;2011年12期
4 吴建松;鲍凯;张辉;杨锐;;基于SPH方法的阶梯流数值模型[J];清华大学学报(自然科学版);2011年06期
5 董贵明;束龙仓;田娟;季叶飞;;西南岩溶地下河系统水流运动数值模型[J];吉林大学学报(地球科学版);2011年04期
6 牟林;宋军;钟霖浩;王兰宁;李欢;李琰;;不同CO_2浓度背景下格陵兰-苏格兰海脊溢流水变化机制[J];科学通报;2011年23期
7 ;地下水运动及污染溶质迁移的计算机模拟[J];环境监测管理与技术;2011年03期
8 吕英华;;EMC仿真分析及数值模型设计[J];安全与电磁兼容;2011年04期
9 赵晓东;王亮;沈永明;;基于GIS和FVCOM数值模型的近海岸水动力计算——以渤海为例[J];地理科学进展;2011年09期
10 房克照;邹志利;刘忠波;;沙坝海岸上裂流的数值模拟[J];水动力学研究与进展A辑;2011年04期
11 李烁;赵俊利;黄旭兰;姜明明;;基于Ansys的弹体入水动力过程分析[J];太原师范学院学报(自然科学版);2011年02期
12 ;风波湍流研究取得进展[J];科学通报;2011年25期
13 郭君;杨文山;姚熊亮;张阿漫;任少飞;;基于场分离的水下爆炸流固耦合计算方法[J];爆炸与冲击;2011年03期
14 段耀勇;郭永辉;邱爱慈;;凝聚态物质状态方程的一个数值模型[J];核聚变与等离子体物理;2011年02期
15 魏会领;曹建勇;姜韶风;雷光玖;卢大伦;段旭如;;HL-2A中性束离子源灯丝温度分布研究[J];核聚变与等离子体物理;2011年02期
16 王培涛;赵联大;于福江;侯京明;;海啸灾害数值预报技术研究现状[J];海洋预报;2011年03期
17 牟林;邹和平;武双全;宋军;李欢;徐玲玲;赵如箱;;海上溢油数值模型研究进展[J];海洋通报;2011年04期
18 假冬冬;邵学军;张幸农;周建银;;三峡水库蓄水初期近坝区淤积形态成因初步分析[J];水科学进展;2011年04期
19 李雪艳;任冰;王国玉;王永学;;基于BFC-VOF方法的弧形防浪墙水动力数值模拟[J];水道港口;2011年04期
20 周健;金炜枫;金卫华;孔戈;;风力发电机地基的现场加速度测试和数值模拟[J];西北地震学报;2011年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李旻;刁乃仁;方肇洪;;单井回灌地热换热器井内的数值模型[A];2005年山东省制冷空调学术年会论文集[C];2005年
2 李旻;刁乃仁;方肇洪;;单井回灌地热换热器井内的数值模型[A];山东制冷学会2008年优秀论文选集[C];2008年
3 孙秀珍;李生;刘迎曦;;锤骨固定对人耳传声影响的数值模型[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
4 邬爱清;;块体不连续变形数值模型介绍[A];岩石力学测试技术及高边坡稳定性——第二次湖北省暨武汉岩石力学与工程学术会议论文集[C];1990年
5 王道平;况晓静;吴先良;;探地雷达的时域仿真方法研究[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2009年
6 王恩志;王洪涛;孙役;;三维裂隙网络渗流数值模型研究[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1997年
7 姜文忠;;采空冒落区瓦斯扩散-通风对流模拟研究[A];2007年全国煤矿安全学术年会会议资料汇编[C];2007年
8 袁梦;范菊;缪国平;朱仁传;黄祥鹿;;系泊系统有限元模拟及分析[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
9 楼建锋;;钨合金杆侵彻半无限厚铝合金靶的数值研究[A];第八届全国冲击动力学学术讨论会会议论文集[C];2007年
10 张存智;杨连武;刘恒魁;;鸭绿江口海域三维斜压环流模型[A];第十三届全国水动力学研讨会文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 夏云峰;感潮河道三维水流泥沙数值模型研究与应用[D];河海大学;2002年
2 冶雪艳;黄河下游悬河段地下水开发风险评价与调控研究[D];吉林大学;2006年
3 周帅林;甲醇重整氢源中选择性氧化脱除CO的研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2006年
4 张运秋;深水畸形波的数值模拟研究[D];大连理工大学;2008年
5 潘强;华北型(双层充气)连栋塑料温室光环境数值模型研究[D];中国农业大学;2000年
6 宋晓晨;裂隙岩体渗流非连续介质数值模型研究及工程应用[D];河海大学;2004年
7 吴彬;石河子市地下水系统演化规律与水环境效应研究[D];新疆农业大学;2007年
8 陈波;采用Green-Naghdi方程数值研究浅水船波[D];华中科技大学;2004年
9 冯毅;锂离子电池数值模型研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2008年
10 孙志宇;水平井多级脉冲气体加载压裂机理研究与应用[D];中国石油大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邹华志;近岸波浪的Boussinesq型方程数值模拟及其工程应用[D];中国海洋大学;2005年
2 王钰琨;半导体光放大器超快非线性效应的数值分析模型[D];华中科技大学;2008年
3 王金栋;基于数值模型和统计模型的黄河三角洲的冲淤时空变化分析及形态发育趋势探讨[D];中国海洋大学;2005年
4 高菲;桥墩处流场模型研究及在航海模拟器中的应用[D];大连海事大学;2008年
5 陈娟;潮汐影响下滨海地下水超高:等效海岸边界条件的确定[D];河海大学;2006年
6 秦晓;非恒定流环境水体温排水二维数值模拟[D];中国水利水电科学研究院;2007年
7 朱承瑛;高速公路路面温度模型及其预报系统的研究[D];南京信息工程大学;2008年
8 吴锐;基于复杂网络理论的水体富营养化研究[D];重庆大学;2009年
9 刘建霞;数值模型在青岛市大沽河水源地地下水水质预测中的应用[D];中国海洋大学;2004年
10 魏春阳;温室滴灌条件下黄瓜根区水分动态的研究[D];吉林大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 南京证券总裁 步国旬;券商风险管理模式亟待重构[N];中国证券报;2006年
2 本版编辑 唐克旺 中国水利水电科学研究院水资源所 教授级高级工程师 陈家军 本报记者 汪栋;科学评估地下水系统的模拟技术[N];中国水利报;2006年
3 记者 汤忠民;福建“908专项”进入实战阶段[N];中国海洋报;2005年
4 赵颖翡;福建给省内13个海湾“把脉”[N];中国海洋报;2006年
5 记者 王洪斌 通讯员 蔡媛媛;山西模拟研究地下水促合理开发[N];中国水利报;2007年
6 张天翔秦军;铁一局特大断面黄土隧道施工技术世界领先[N];陕西日报;2008年
7 姚敏孙东霞 本报记者 周璐璐;七个突破做强浙江海洋经济[N];中国企业报;2008年
8 石岩;建立风暴潮港口增水和骤淤预测系统[N];科技日报;2006年
9 李斌;青海湖水位:有望2016年后开始持续回升[N];新华每日电讯;2007年
10 卫人;洞庭鼠患之争的困惑[N];中国经济导报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978