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就二维浅水体动力方程应用物理意义明确的有限体积法，收敛快而稳定的五对角全隐格式，以及嵌套，变步长的网格和动边界技术，进行二维海流场的数值计算，并研究了开边界为斜断面的定解条件的数值方法和开边界上断面各点水位的计算方法。最后把本数值方法应用于某海岸工程的可行性研究，并验证了这种海流数值计算方法的合理性。 相似文献
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波浪对透空式结构物冲击作用的光滑粒子流体动力学数值模拟 总被引：3，自引：0，他引：3
基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法的二维数值波浪水槽模拟了规则波对透空式结构物的冲击作用。通过黎曼解和CSPM相结合的方法对连续方程和动量方程进行了修正。对造波边界采用虚粒子法模拟。提出了一种耦合计算方法来消除造波边界附近的压力波动现象,在结构物边界处设置了适合的冲击边界条件。应用修正的SPH模型模拟了规则波对浪溅区结构物的冲击作用,给出了结构物附近流场和压力场的变化特征,并应用物理模型试验结果对数值模型进行了验证。 相似文献
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海流谱分析是近十年来引进的新方法,它从海水运动的内部结构——谐波组成来阐眀海流速度的时空变化特性,因而这种方法在分析流场的运动学和动力学特性以及流场之间的相互关系等方面颇有成效。在国外,海流谱分析方法已经广泛应用于研究风生流,内波,惯性运动,中尺度涡以及沿岸上升流等方面。随着浮标测流技术在我国的普遍推广,适用于长期连续测流资料的谱分析方法将得到日益广泛的应用。
海流是一矢量,相对标量而言,矢量谱的计算要比标量谱复杂一些。另外,由于科氏力的影响,海洋中的流动现象大都具有旋转性质。因此,在对海流时间系列作谱分析时，为了阐明海流运动的旋转性质,引人与海流的旋转特性相联系的旋转谱(rotary spectrum),要比单纯采用两个正交方向上的谱,如东分量谱和北分量谱更为恰当。利用旋转谱,一方面可以消除定位方向不准所产生的误差;另一方面,常常可以使海流的谱结构显得更加简洁,从而简化海流的动力学分析手续。
二维矢量的旋转谱分析方法在海流资料分析中的应用,较早可见于Perkins和 Gonella的论文。尔后, Moores系统地阐明了二维矢量谱的分析方法。 Calman把这一方法推广到三维情况,并把旋转谱推广到经验本征谱( Empirical eigenmode spectra);此外,他还阐明了谱分析方法在海流动力学分析中的若干应用。
一九七九年四月下旬,我们用测流浮标在青岛近海取得了持续四天的流速时间系列(采样间隔为十分钟或十五分钟)本文即试图采用二维矢量的旋转谱分析方法来处理这些观测数据,并由此得到该区海流的某些运动学特征。 相似文献
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投弃式海流剖面测量仪测量原理研究 总被引：1，自引：0，他引：1
根据投弃式海流剖面测量仪的测量原理建立了二维海流运动感生电场离散和连续模型,通过模型推导得到了海流与感生电场间的关系公式。通过对海流感生电磁场的分析,对海流测量的基本方法进行了研究,通过感生电磁场的量级的计算,确定了投弃式海流剖面测量仪研究的主要方向和关键技术。 相似文献
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以实验室二维温带风暴潮数值模型为基础,综合考虑海洋潮波动力与风应力联合作用,建立温带风暴潮三维数值计算模型.模型从推导三维风暴潮基本控制方程出发,并应用交替方向隐格式(ADI)方法对方程进行离散求解.对于浅水动边界,模型采取局部深槽、缩小水域的活动边界处理方法.利用拟三维数值计算方法,并提出了非平面水深等分模式和平面等水深分布模式,应用这两种计算模式分别对渤海湾2009年5月8～10日发生的风暴潮过程进行了数值模拟.将风暴潮位计算结果和增水位计算结果与塘沽验潮站的实际观测数值进行对比验证,结果显示受风应力与潮波联合作用的风暴潮位和增水位与实测数据吻合良好;通过比较得到了平面等水深分布模式的计算成果要比非平面水深等分模式的计算成果更接近观测资料的结论,为风暴潮预报提供了理论依据. 相似文献
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闽江口水动力和污染扩散数值模拟 总被引：3，自引：0，他引：3
本文建立了闽江口二维水动力、污染扩散数值模型，模型采用ＡＤＩ双向隐式求解。在水动力模拟中，对岸界的丁坝有用线性边界进行拟合，并考虑到河口区侧向摩擦作用；在污染扩散模拟中，用动态拟合的方法对浓度水边界进行了较为合理的改进。计算结果表明，本模型是成功的。 相似文献
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台湾海峡海流结构及海水通量 总被引：1，自引：0，他引：1
主要根据台湾海峡的实测海流资料，以夏、冬为代表季节，分析了台湾海峡２－３个纬向断面的海流结构，计算出各断面的海水能量。结果表明：夏季，台湾海峡中、北部海域各层的海流一般偏Ｎ向流动。 相似文献
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应用MIKE21建立胶州湾平面二维潮流模型,对青岛胶州湾大桥建设前后胶州湾内的潮流场进行数值模拟,探讨了青岛胶州湾大桥建设对周边海域的潮位、潮流、潮通量等水动力环境的影响。通过胶州湾大桥两侧的连续实测海流、潮位资料与模拟结果进行比较,可以看出两者趋势基本符合,说明该模型能够较精确地反映胶州湾大桥建设前后的潮流场分布情况。计算结果表明,大桥的建设具有一定的阻流作用并减小了过水断面,从而对周边海域的水动力环境产生一定的影响,但对胶州湾整体潮流场改变较小,影响范围限于桥位南北1.5km范围内。 相似文献
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为了能够精确地拟合天然水域不规则的水陆边界,并能保持有限差分数值计算在矩形网格中进行,本文利用Thompson的数值网格生成技术,在长江口南支七丫口至横沙河段设计了一个椭圆型边界拟合坐标系,并在这个坐标系下建立了平面二维潮流数学模型。通过数值求解此数学模型,实现了计算区域内现状潮流的一个数值模拟,模拟结果表明,模式的设计是成功的。 相似文献
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徐世浙 《中国海洋大学学报(自然科学版)》1988,(1)
本文给出点源二维各向导性地电断面的直流电场有限元解法。首先,用付氏变换将点源二维各向异性地电断面的三维边值问题转变成二维边值问题;然后导出与二维边值问题相应的变分方程;最后用有限元法解变分方程并用付氏反变换,就获得三维空间中的电位 本文用此方法给出二个算例,并与解析解进行对比。 相似文献
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A time-domain method is applied to simulate nonlinear wave diffraction around a surface piercing 3-D arbitrary body. The method involves the application of Taylor series expansions and the use of perturbation procedure to establish the corresponding boundary value problems with respect to a time-independent fluid domain. A boundary element method based on B-spline expansion is used to calculate the wave field at each time step, and the free surface boundary condition is satisfied to the second order of wave steepness by a numerical integration in time. An artificial damping layer is adopted on the free surface for the removal of wave reflection from the outer boundary. As an illustration, the method is used to compute the second-order wave forces and run-up on a surface-piercing circular cylinder. The present method is found to be accurate, computationally efficient, and numerically stable. 相似文献
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Computational Techniques of 2D Tidal Flow in Estuaries and Bays 总被引：1，自引：0，他引：1
Xin Wenjie
Senior Engineer River Harbour Department Nanjing Hydraulic Research Institute Nanjing 《中国海洋工程》1995,(4)
- Some problems in the numerical calculation of tidal flow in estuaries and bays, such as distribution bed roughness, relationship between model moving boundary and water volume balance, remedy of certain shortage under open boundary conditions, smooth transfer of the controlling message for the inner boundaries of nested model, can not be solved usually by means of the fundamental equations and computing mode adopted in the numerical model, but can be done by the measures which not only satisfy the physical features but also are convenient for operation. Based on the calculated samples of some areas of Modaomen, Lingdingyang and Huangmaohai of the Pearl River Estuary, and Shuidong Bay (a typical barrier- lagoon tidal channel) in Guangdong Province, method and process of calculation for the above mentioned problems are briefly presented in this paper. 相似文献
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对于含多资料三维分潮波模型建立了一种岸边资料运动学外推的潮波第一边值方法，并对渤海的四大原湖波进行试算。结果证实本方法可行，该方法使潮波方程既满足第一边值问题，充分利用岸边测站资料，又保证岸界法向流速为零条件，符合物理意义。并对复型病态矩阵的收敛问题提出了一种可行性处理。 相似文献
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渤海开边界潮汐的伴随法反演 总被引：22，自引：3，他引：22
潮汐潮流数值模拟中的一个主要难点在于开边界条件的确定。本文采用伴随法 ,由渤海沿岸 1 9个验潮站的潮汐调和常数来反演渤海海域的开边界条件 ,以实现渤海潮波的数值模拟。计算所得调和常数与实测值之差的绝对平均值 :m1 潮波振幅差为 1 4cm ,迟角差为5 0°;M2 潮波振幅差为 2 4cm ,迟角差为 5 0°。数值模拟结果正确地反映了渤海m1 和M2 潮波的基本特征 相似文献
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针对洞庭湖地区复杂水系和复杂水情下的实际水流运动特征,建立了完全基于水力学方法的洞庭湖地区水系的一、二维耦合的全局水动力学模型,实现了不同水体数值模拟的自动有机衔接。模型包括湖泊、河网水系两部分。对长江干流荆江段、湘资沅澧四水、三口分流河道,运用能够反映河道主槽和边滩不同行洪特征的扩展一维水量模型进行模拟;对于洞庭湖湖区部分,采用二维非结构的有限体积法建立水动力模型;应用重叠投影法实现模型的耦合。模型具有动边界的自动处理,河道分区计算,分洪、溃堤过程实时模拟等功能。剖分的网格较为细致地刻画了湖区的地形,使模型能够模拟"高水湖相、低水河相"的湖流特征。运用1996年7月的实际洪水过程,进行了模型的验证,较为准确地模拟了实际水流特征。 相似文献