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给出有限深水斯托克斯波的一种新的近似解法，得到了与经典三阶斯托克斯波不同弥散关系。并与Ｓｋｅｊｅｌｂｒｅｉａ和Ｔａｄｊｂａｋｈｓｈｄ＆Ｋｅｌｌｅｒ的经典斯托克斯波的结果进行比较，发现在Ｋｄ较小处，差别比较明显。指出，它对精确确定斯托克斯波解，特别是确定高阶斯托克斯波的表达形式有重要的应用价值。 相似文献
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五阶斯托克斯波的简化解法及改进解 总被引：3，自引：0，他引：3
由于Ｓｋｊｅｌｂｒｅｉａ导出的确定五阶斯托克斯波的二个方程不易求解，本文将其简化为确定ｄ／Ｌ的一个方程：ｆ（Ｈ，Ｔ，ｄ，ｄ／Ｌ）＝０。根据这一简化解法，发现Ｓｋｊｅｌｂｒｅｉａ方程组的解有３种情况；存在唯一的精确解精确解不止一个；不存在精确解（但存在满足Ｓｋｊｅｌｂｒｅｉａ方程组方面的最佳近似解）。当精确解不止一个时，可应用变分原理的方法差别出合理的解，应用变分原理的方法还可将Ｓｋｊｅｉｌｂｒｉａ 相似文献
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基于二阶斯托克斯波理论推导了辐射应力的垂向分布表达式,通过算例讨论了辐射应力在深水和有限水深条件下的垂向分布规律,并与基于微幅波理论的辐射应力进行了比较.结果表明,在波浪非线性不强时,基于二阶斯托克斯波理论的辐射应力与基于微幅波理论的辐射应力表达式计算结果接近;而当水深较浅波浪非线性较强时,基于二阶斯托克斯波理论的辐射应力在近表面处明显大于基于微幅波理论的辐射应力.采用二阶斯托克斯波理论推导的波浪辐射应力更为合理地反映了波浪非线性效应. 相似文献
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在应用水重力波统一变分原理导出线性波、弧立波和五阶斯托克斯波的基础上,应用水重力波统一变分原理导出流函数波。本文将直接处理运用自由表面边界条件和动力自由表面边界条件,而不应用条件Σ（Ｑａｖ－Ｑｉ）＾２＝ｍｉｎ,及相应的极值条件方程组,并得出最优化解。当波高Ｈ、周期Ｔ、水深Ｄ和阶数给定后,原有的流函数解也就确定了,如果发现其与实际情况不符,也不能再进行调整。但本文方法则可以增加几个约束条件进行调整, 相似文献
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海岸带边坡防浪林消浪理论与实验研究 总被引：5，自引：0，他引：5
在海岸边坡上种植防浪林是一种新的护岸形式,应用理论分析和模型实验对其进行了初步研究.建立波浪在斜坡上传播的控制方程及边界条件,应用摄动理论求解非线性解,得到了一阶精确解和二阶近似解.在模型实验中,确定几何比尺为 1∶10,选取桧柏树枝作为防浪林模型,根据量纲分析,确定的主要影响因素是海岸边坡坡度、波高、波周期、水深与防浪林树宽.实验结果表明,防浪林宽度与岸坡坡度对消浪效果影响较大. 相似文献
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采用变量代换的方法,处理水波的自由边界,获得了新的水波控制方程和边界条件。以摄动法解非线性偏微分方程的近似解析解,求得了与三阶斯托克斯波略有差别的非线性波面和包含振幅的非线性水波色散关系,并且得出了二阶以上的波动势函数在深水情况下不为零的结论。 相似文献
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含强水流高阶Boussinesq水波方程 总被引：13，自引：3，他引：10
采用摄动法并利用已建立的纯波情况下高阶Boussinesq方程,建立了可以考虑强水流与波浪相互作用的高阶Boussinesq方程.水流速度与波浪群速具有相同量级,且随时间和空间的变化尺度远大于波浪周期和波长.方程色散性近似到[4/4]阶Pade展开,对浅水情况方程可以是完全非线性的,可适用于波流相互作用的强非线性问题.通过将水流存在时波长和波幅的结果与一阶斯托克斯波结果对比,讨论了具有不同近似程度的3种含波流相互作用的Boussinesq方程的适用性. 相似文献
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本文解析给出一种理想化了的推板运动所造二维规则波的线性时域解,它描述一个带有波前的二维线性进行波的传播过程。当推板运动时间趋于无穷大时,该解趋于线性稳态解。本文给出的解是二维线性波时域解中最简洁的一个,可为在时域中求解线性绕射和浮体运动响应,提供一个有解析表达式的二维入射波模型。 相似文献
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浅水波的Boussinesq方程组是弱频散的、非线性的,它与Kdv方程有一定联系,但并不等价。本文给出这个方程组的一个孤立波精确解。它含有两个方向传播的孤立波,其一阶近似包括了Kdv方程的精确解,而零阶近似则为波峰处导数不连续的奇异解。 相似文献
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本文在未将Stokes波的势函数参数β的前提下使用近似解迭代方法重新推导了Stokes波的水质点的轨迹方程。在具体推导中发现水平位移与垂向位移在作近似解迭代时，收敛于精确解的速度是不相同的，垂向位移在一次迭代后即与精确解非常近似，而对于水平位移必须做二次迭代才能达到较好的精度。由二次迭代的水平位移方程即可获得Stokes漂流公式的一种新式，该形式表明，在三阶精度下Stokes漂流与所在深度的水质点的振幅A的平方成正比。运用由垂向位移方程解得的振幅与参数β的关系式可证明经典Stokes漂流公式可以看作是新漂流公式在特定坐标系下的特定垂直断面处的结果。 相似文献
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本文应用变分原理的方法，根据精确的动力自由表面边界条件导出五阶斯托克斯波。所得 边界条件的误差平方和最不意义的最优化解，本文还讨论了确定伯努利方程中的示知函数ｆ（ｔ）的方法。 相似文献
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考虑到目前应用的规则波具有对称于垂直坐标轴的波剖面,这与实际的风生海浪有较大差别,在应用水重力波统一变分原理导出线性波、弧立波、五阶斯托克斯波和流函数波的基础上,本文应用水重力波统一变分原理导出风生斜剖面波浪。其特点是波剖面在风压的作用下,不对称于垂直坐标轴,而是呈向前倾斜的形状。 相似文献
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基于势流理论和时域高阶边界元方法,建立了三维完全非线性数值波浪水槽模型.利用源造波法产生入射波浪,应用五阶斯托克斯波理论给定波浪速度;采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,将二阶泰勒级数展开法应用于更新下一时间步的波面和速度势;通过加速势的方法准确计算自由水面速度的法向导数和物面速度势的时间导数.对完全非线性波浪进行了模拟,得到了稳定的波形.当波浪非线性较小时,与四阶Runge- Kutta法(RK4)计算结果和五阶斯托克斯波理论解均吻合良好;随着波浪非线性的增大,计算结果误差逐渐增大.通过数值试验分析,在满足精度要求的基础上,本方法计算时间略大于四阶Runge- Kutta法的四分之一,大大减少了计算量. 相似文献
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关于重力表面波非线性相互作用 总被引：3，自引：1，他引：3
本文利用小摄动法在作者以前求得的二阶近似解的基础上给出任意水深重力表面波非线性相互作用的四阶近似理论解(包括基本波系波数矢固定、频率摄动和波数矢、频率皆固定二种情况),并由此得四阶近似推进波,三向波及斜向波与直墙相互作用的理论解. 相似文献