基于紊流随机理论的航槽三维流动数学模型   总被引：1，自引：0，他引：1  

杨向华陆永军  邵学军 《海洋工程》2003,21(2):38-44

根据窦国仁的紊流随机理论，建立了一种模拟河口海岸水域中航槽三维流动的数学模型。采用控制体积法导出三维偏微分方程的离散格式；将水压力分解为动水压力和静水压力，用Patankar和Spalding提出的压力校正法求解动水压力，通过求解水位控制方程来得到自由表面；紊流模型采用安国仁提出的紊流随机理论，克服了k—ε模型中采用各向同性紊动粘滞系数的不足，而k—ε模型可作为紊流随机理论的一个特例。该模型计算了各种不同挖深比，各种航槽与水流交角的航槽流速分布，利用该模型计算得到的挖槽中的流速分布与水槽及水池试验资料相吻合。利用该模型可为开敞水域中开挖航槽的选择提供依据。  相似文献   

悬对沙Mellor-Yamada海洋边界层模型计算结果的影响     

李华军  梁丙臣  李东永  李磊岩 《海洋科学》2004,28(1):27-32

为了分析海洋水体垂向水流紊动及紊动交换情况而采用了一维的海洋边界层模型(Mellor-Yamada)并利用数值实验的方法对悬沙、盐度、温度等数据进行分析。原模型未将悬沙考虑在内，本文试将它引入进去探讨由于它的存在对紊动混合特性的影响。2000年4月，Mellor将最初的模型引入了依赖于Richardson数的紊动动能耗散率。本文通过比较具有悬沙和不具有悬沙两种情况下的速度、温度和盐度垂向分布随时间的变化，分析讨论由于悬沙的存在所引发的密度层化对紊动混合作用的影响，并发现悬浮泥沙抑制了部分模拟时间的紊动混合作用。  相似文献   

河口潮平均准稳态盐度解析模型     

诸裕良  陈伟伦  储鏖 《海洋与湖沼》2018,49(3):541-550

为了建立涵盖更多物理机制的河口潮平均盐度解析模型,更好地探究风对盐度纵向分布的影响,本文在MacCready河口潮平均准稳态盐度模型基础上进行了以下改进：在风作用的基础上,通过加入经过盐度分层作用修正的垂向紊动黏性系数垂向结构进行盐度分布的解析。以现有的改进模型计算不同风速风向下Delaware河口的盐水上溯距离、Ri值、紊流边界层厚度和断面盐通量分布的结果可以发现：对于离岸风,当风速增强,上溯距离、Ri值和断面盐通量都是先增大后减小,边界层厚度不断增加;对于向岸风,当风速增强,上溯距离、Ri值和断面盐通量都是不断减小,边界层厚度不断增加。风对河口垂向平均盐度纵向分布的影响主要体现在张力效应和垂向紊动混合两个方面改变离散盐通量大小,从而直接影响盐度纵向分布。  相似文献   

ECOMSED模式在杭州湾海域流场模拟中的应用   总被引：13，自引：0，他引：13  

堵盘军  胡克林  孔亚珍  丁平兴 《海洋学报》2007,29(1):7-16

针对杭州湾独特的喇叭型强潮河口湾的特点,基于Blumberg等(1996)的ECOMSED模式,引入动边界技术,建立杭州湾三维动边界的潮流模型.模型以正交曲线坐标下三维非线性水动力方程为基本方程,应用Mellor和Yamada的2.5阶湍流闭合模型计算紊动黏滞系数,嵌入Grant和Madsen的底边界层模型考虑波浪对底部应力的作用,采用干湿网格法模拟潮流漫滩过程;综合考虑径流,风应力,密度流和M₂,S₂,K₁,O₁四个主要分潮和M₄,S₄,MS₄三个浅水分潮的作用,从而提高杭州湾潮流模拟的精度.通过验潮站调和常数和多次海流连续观测资料的验证,表明该文建立的模型可以更好的用于杭州湾流场的预报模拟.  相似文献   

FVCOM模型关键参数的处理及其在涌潮模拟中的应用          下载免费PDF全文

程文龙  潘存鸿  吴修广 《海洋学研究》2017,35(1):33-40

通过改进海床阻力系数和设置合适的垂向紊动背景系数,应用FVCOM模型成功再现了钱塘江河口强涌潮的演进过程。海床阻力系数采用Manning公式形式,取值随水深、地形在0.000 2~0.002 9之间变化;垂向紊动背景系数取1×10^-4 m²/s。模拟结果较好地复演了涌潮到达时刻、涌潮高度及涌潮抬升过程、涌潮水平流速以及其沿垂向分布规律,表明阻力系数及垂向紊动背景系数等关键参数的改进和处理是合理的,可应用于涌潮三维潮流运动特征模拟。  相似文献   

冰盖下水流纵向紊动特性的试验研究     

《中国海洋大学学报(自然科学版)》2015,(5)

冬季河流封冻后,水体表面出现固体冰盖,使得过水断面的湿周增大,水力半径减小,从而导致了水流结构和紊动水体对河底附加切应力的改变。进行冰盖下水流纵向紊动特性试验研究对进一步探讨冰盖下的紊流冲刷具有一定的指导意义。本文借助室内模拟试验,对不同流速、水深、冰盖糙率等条件下的冰盖下水流垂线流速及紊动强度进行了观测与分析,得出了以下结论:在水流条件基本一致的情况下,冰盖下水流纵向紊动强度比明流大;且随冰盖糙率的增大,冰盖下水流的纵向紊动强度逐渐增大。  相似文献   

长江口北槽近底高质量浓度泥沙形成关键机制分析          下载免费PDF全文

柯科腾  葛建忠  丁平兴 《海洋科学进展》2018,36(4)

通过对长江口北槽水文泥沙观测数据的分析,并结合前人的研究成果,定性地确定了制约沉降及紊动抑制作用在长江口近底高质量浓度悬浮泥沙的形成中有重要的作用;通过一个基于FVCOM的一维垂向泥沙模型定量地确定了制约沉降对水体含沙量浓度的增加作用,但紊动抑制显著地改变了泥沙浓度的垂向结构,增强了近底层的水体层化,从而形成了较为明显的近底高质量浓度泥沙悬浮;与实测数据的对比结果显示,制约沉降与紊动抑制作用的联合作用对近底高质量浓度悬浮泥沙模拟结果有显著的改善作用,模型能够较好地模拟大潮期间的长江口近底高质量浓度泥沙垂向剖面过程。  相似文献   

北部湾三维潮流数值模拟   总被引：11，自引：7，他引：11  

夏华永  殷忠斌  郭芝兰  陈明剑 《海洋学报》1997,19(2):21-31

模型以经Sigma坐标变换后具有自由表面的三维非线性Navier-Stokes方程为基本方程,以分裂算子法剖分动量方程,用全隐差分格式求解连续方程得到自由表面,最后计算完整的速度场.此外,采用紊流封闭模型求解垂直方向紊动粘滞系数,准确获得了摩擦影响层的潮流结构.应用本模型计算了北部湾的潮波运动,重现了K₁、M₂分潮潮波系统并揭示了潮流的空间结构特征.  相似文献   

不同湍流模式下钱塘江涌潮水流三维模拟     

汪求顺  潘存鸿 《海洋工程》2017,35(1):80-89

钱塘江涌潮具有动力作用强和流速变化快等特点。涌潮水流紊动复杂,流速的垂向分布和紊动强度息息相关。通过涌潮水流实测资料的分析可以发现,涌潮作用下流速垂向分布在底部和上层存在差异。为研究涌潮作用下流速垂向分布的特征,应用基于非结构网格下有限体积法模型FVCOM对钱塘江涌潮河段水流运动进行三维数值模拟。考虑到涌潮紊动作用复杂且对流速的垂向分布起着重要影响,采用不同的湍流模式对涌潮传播过程中水流的运动特征开展研究。通过与涌潮河段实测资料的验证,复演涌潮到达前后水流运动特征,给出涌潮水流湍动能的变化过程。研究成果有助于深入认识涌潮水流紊动特征和流速的分布规律,为涌潮作用下物质输运的研究提供基础。  相似文献   

海洋密度剖面模型及其适用性研究          下载免费PDF全文

檀大林  周济福  王旭 《海洋科学进展》2021,39(1):30-36

海洋密度分层剖面是影响海洋内波生成和演化的关键环境要素,建立密度剖面的参数化模型以描述海洋的密度分布剖面,可以更方便地研究海洋动力环境.在利用当前常用的双曲正切密度剖面模型研究中国南海内波演化时,发现该模型对仅有单一凹向的真实海水密度剖面的模拟效果不佳.以常用的双曲正切密度剖面模型为基础,通过引入一个修正系数,提出了一...  相似文献