Modified PIC Method for Sea Ice Dynamics   总被引：1，自引：0，他引：1  

王瑞学  季顺迎SHEN Hung-tao 岳前进 《中国海洋工程》2005,19(3):457-468

The sea ice cover displays various dynamical characteristics such as breakup, rafting, and ridging under external forces. To model the ice dynamic process accurately, the effective numerical modeling method should be established. In this paper, a modified particle-in-cell （PIC） method for sea ice dynamics is developed coupling the finite difference （FD） method and smoothed particle hydrodynamics （SPH）. In this method, the ice cover is first discretized into a series of lagrangian ice particles which have their own sizes, thicknesses, concentrations and velocities. The ice thickness and concentration at Eulerian grid positions are obtained by interpolation with the Gaussian function from their surrounding ice particles. The momentum of ice cover is solved with FD approach to obtain the Eulerian cell velocity, which is used to estimate the ice particle velocity with the Gaussian function also. The thickness and concentration of ice particles are adjnsted with particle mass density and smooth length, which are adjusted with the redistribution of ice particles. With the above modified PIC method, numerical simulations for ice motion in an idealized rectangular basin and the ice dynamics in the Bohai Sea are carried out. These simulations show that this modified PIC method is applicable to sea ice dynamics simulation.  相似文献   

波峰特征量的统计分布     

张寒元  于定勇 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2003,33(6):989-997

本文在作者另文数值模拟得到的三维海浪基础上 ,进一步分析给出了三维波峰长度、高度及方向角度等特征量的统计分布。发现考虑海浪的方向性质后波峰分布不再是均匀连续的 ;波峰的长度分布受方向函数影响 ,方向分布越宽 ,波峰的平均长度越短 ,波峰的方向角分布越宽 ;波峰高度和长度在波峰高度较小时有很大的相关性 ,而在波峰高度很大时无关  相似文献   

海南东寨港红树林港湾潮汐动力研究     

倪海祥  张乔民  赵焕庭 《热带海洋学报》1996,(4)

在海南东寨港林市村附近红树林港湾潮汐动力测量的基础上，建立二维可移动边界有限元数值模型，研究红树林港湾浅水湖滩潮流场特征。实测与计算结果表明，潮沟区流速最大，具驻波特征，呈明显时间－速度不对称，东潮沟涨潮优势，百潮沟落潮优势，整个港湾水体呈顺时针循环。白滩与林地周期性淹没，白滩流速较湖沟略小。林地曼宁系数为白滩的１０倍，流速小于１０ｃｍ·ｓ（－１），约为相应潮沟流速的１／１０。林地如去掉林木，流速可增加３倍以上，流向也有变化。  相似文献   

洋浦近岸海域污染控制规划方案优化——Ⅰ.排污口位置优选     

孙英兰  孙长青  赵可胜  王学昌  张阁卿 《中国海洋大学学报(自然科学版)》1994,(Z1)

在洋浦近岸海域计算潮流场基础上,计算预选排污口附近海水质点运动轨迹及预测污染物浓度分布,最后,从环保角度出发,推荐了洋浦地区各开发区的排污口位置,为洋浦近岸海域污染控制规划方案的制定及其优化提供了依据。  相似文献   

油田高含水期基于微观渗流机理的宏观岩心水驱油数值模拟研究     

谷建伟  翟世奎  李怀明  薛发玉 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2006,36(4):540-544

建立地层孔隙网络模型描述微观孔喉特征,利用逾渗方法计算基于微观渗流机理的相对渗透率曲线,并将之应用到数值模拟计算中,给出考虑微观渗流特征的方程,并进行数值求解,得到地层中流体分布特征。实例分析表明该方法可以得到基于微观特征的剩余油分布数量和形式,为调剖堵水、化学驱提供技术参数,实现微观渗流机理与宏观计算的结合。  相似文献   

环台湾岛海域半日潮波特征的三维模拟   总被引：10，自引：0，他引：10  

沙文钰  吕新刚  陈希  张文静 《海洋学报》2001,23(4):31-40

用1997版POM海洋模式,首次应用于环台湾岛海域的潮波数值研究.得到该海域的半日潮波主要为23°N以南西太平洋传来的胁振潮.影响台湾海峡的半日潮波分别由海峡南北口传入的两支潮波,且北支强于南支.福建沿岸湄州湾-兴化湾为最强潮区,其M₂分潮最大振幅可达240cm.最强潮流区位于澎湖水道,M₂分潮最大潮流达196cm/s.环台湾岛海域潮波潮流水平结构上除海峡北部原有一个圆流点外,还发现另外存在4个新的圆流点.潮流垂直结构上主要为右偏,接近底层处为左偏.  相似文献   

海州湾淤泥质海滩剖面堆积过程的计算模式     

樊社军  虞志英  金镠 《海洋与湖沼》1997,28(4):411-418

分别于1986年12月和1985年3月1日—1987年3月1日在海州湾进行了波浪和含沙量观测，运用所获资料以及本区长期水文、地形资料，采用流体力学、沉积学和泥沙运动力学相结合的研究方法，建立了海州湾淤泥质海滩剖面堆积过程的二维计算模式。结果表明，在堆积型淤泥质海滩，由于浮泥的经常性存在，使波浪急剧衰减，其对岸滩的作用甚为微弱，潮流成为塑造淤泥质海滩的主要动力，岸滩在淤涨过程中，在平均高潮位厂沿和平均低潮位附近出现两个凸点，上一个凸点外推速率大于下一个凸点，潮下带变化缓慢。  相似文献   

南海东北部台风潮的数值后报及极值增水估计     

丁文兰  方国洪 《海洋湖沼通报》1991,(1):1-9

本研究对近40年来影响南海东北部陆架海区的28次台风引起的风暴潮进行了数值后报,其中8个过程的沿岸后报增水值与实测值进行了比较,表明后报值与实测值符合良好,90%以上的最大增水值偏差在30厘米以下。为了得出本海区多年一遇的台风增水极值,在后报台风路径密集处选择了9个不同水深点,对每点取出各次台风下的最大增水值,然后用Weibull分布进行拟合,得出了各点的极值分布。  相似文献   

A Numerical Model for Natural Backfill of Pipeline Trenches Subjected to Unidirectional／Oscillatory Flows     

LIANGDong-fang CHENGLiang KervinYEOW 《中国海洋工程》2005,19(2):269-286

A numerical model for the self-burial of a pipeline trench is developed. Morphological evolutions of a pipeline trench under steady-current or oscillatory-flow conditions are simulated with/without a pipeline inside the trench. The oscillatory flow in this study represents the action of waves. The two-dimensional Reynolds-averaged continuity and Navier-Stokes equations with the standard k-e turbulence closure, as well as the sediment transport equations, are solved with the finite difference method in a eurvilirrear coordinate system. Both bed and suspended loads of sediment transport are included in the morphological model. Because of the lack of experimental data on the backfilling of pipeline trenches, the numericalmodel is firstly verified against three closely-relevant experiments available in literature. A detailed measurement of the channel migration phenomenon under steady currents is employed for the assessment of the integral performance of themodel. The two experimental results from U-tube tests are used to validate the model‘s ability in predicting oscillatory flows. Different time-marching schemes are employed for the morphological computation under unidirectional and oscillatory conditions. It is found that vortex motions within the trench play an important role in the trench development.  相似文献   

胶州湾泛亚码头疏浚方案优选及悬浮物影响预测     

李铁军  孙英兰  刘伟峰  付会 《海洋湖沼通报》2007,(4):144-150

采用有限元分步杂交方法,在已建潮流场的基础上,建立了胶州湾疏浚物悬浮泥沙的二维输运-扩散模型,并应用于胶州湾前湾港区泛亚码头工程疏浚区的疏浚物输运扩散的数值模拟预测。根据预测结果分析了泛亚码头疏浚区施工期间悬浮泥沙对附近海域水环境和生态环境的影响,并对不同的疏浚方案进行了优选。  相似文献