波流环境中垂向圆管射流三维运动和稀释过程模拟          下载免费PDF全文

徐振山  陈永平  张长宽 《水科学进展》2017,28(2):265-275

采用大涡数值模拟方法建立了波流环境中垂向圆管射流三维物质输运数学模型,在此基础上分析了波流共同作用下射流运动和稀释过程,并探讨了波浪对射流三维时均浓度特征的影响。数模结果与实测数据的对比表明,该模型能够正确复演波流环境中射流速度和浓度沿水深分布的规律。引入了射流的三维浓度特征指标,即断面最小稀释度及其垂向位置和断面可视范围面积,发现随着波高或波周期的增大,波流环境中射流的断面可视范围面积逐渐增加,这说明波浪对射流的稀释起到一定的促进作用。  相似文献   

波-流联合作用场中流的等效作用研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

董艳秋  杨春晖 《海洋学报》1999,21(4):106-113

针对波-流相互作用问题中的流速沿水深非线性分布的水流处理方法问题,提出了“等效均匀流”概念和相应理论,使非线性分布的水流作用等效为相应的均匀流作用,从而使问题大大简化.无论是二维顺、逆流问题还是三维波一流斜交折射问题,非均匀流都可以基于本文方法和理论予以近似处理,以采用等效均匀流概念计算的小尺度垂直桩桩的波一流联合作用力计算为例,对该理论和方法的应用作了初步的探讨和验证.  相似文献   

流场调制下的海面对全极化雷达双站散射的影响研究     

陈佳杰  苗洪利  刘训超  杨忠昊  苗翔鹰 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2023,(S1):30-42

从波作用量守恒方程出发,在积分方程模型的基础上,通过特征线法对守恒方程进行求解,推导建立了受波流调制的海面雷达双站散射模型,进行了受流场调制下的海面上半空间散射系数的仿真,分析了全极化下双站散射系数受流速变化的影响,以及风场与雷达参数(雷达波频率、雷达波入射角)对流场调制作用的影响。结果表明,随着流速的增大,海面后向散射空间半球区域的散射系数逐渐减小,在前向散射空间半球区域中,交叉极化下的散射系数变化较为明显。风速的增大和风向与流向的夹角增大会导致流场调制所引起的散射系数变化减弱。入射角变化会导致调制作用最明显区域的散射角度改变。随着频率的增大,流场调制作用增大。  相似文献   

夏季东北亚阻塞高压年际变化的一个物理机制   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

曹杰  黄荣辉  陶云 《地球物理学报》2006,49(1):37-44

根据实际观测资料反演获得描述大气环流演变的空间谱函数后,从改进的高截断谱模式途径出发研究了夏季东北亚阻塞高压年际变化的物理机制.结果表明,前期外部热源强迫的空间分布大致为El Nio型分布时,外部热力强迫导致大气环流演变中波波相互作用主要表现为纬向2波的相互作用;波流相互作用主要表现为经向2波和3波与反映基本流中的经向1波的相互作用.这样使得500 hPa高度场上东北亚地区为一相对正异常区,为夏季东北亚阻塞的频繁发生提供了有利的大气环流背景.而前期外部热源强迫大致为La Nia型分布时,外部热力强迫则导致大气环流演变中波波相互作用主要表现为纬向1波的相互作用;波流相互作用主要表现为经向2波和4波与反映基本流中的经向2波的相互作用.从而使得500 hPa高度场上帆北亚地区出现相对负异常,抑制了夏季东北亚阻塞的发生.  相似文献   

波流作用下黄河三角洲多层粉质土孔压累积及液化分析     

于雅琼  王起刚  谭长伟  丁奇奇  王伟  常季青  于淼 《海洋湖沼通报》2021,(3):41-47

在波浪和海流作用下,多层粉质土海床可能会发生液化破坏,进而影响工程构筑物的安全.以黄河三角洲为背景,选取垦东地区三种典型粉质土海床,基于Terzaghi固结方程和Biot渗流理论,验证了波流作用下多层土海床累积孔压响应模型,探讨了三种不同典型海床累积孔压与液化特征的差异,以及波流参数对海床动力响应的影响.结果表明,上覆...  相似文献   

大气低频变异中的波流相互作用(阻塞形势)   总被引：20，自引：0，他引：20  

高守亭  朱文妹  董敏 《气象学报》1998,56(6):665-680

文章通过对低频变异研究的历史回顾以及观测事实的诊断分析,结合预报实践中的经验,从天气、气候学的角度提出了对阻塞高压（以下简称阻高）流型形成及维持的分析和看法。文中强调了阻高上游的低槽加深东移、海温变化以及地形作用是促使阻高异常的重要因素。并从斜压（瞬变波）同阻塞流的配置关系的角度出发,研究了乌拉尔山阻高维持过程中的波与流相互作用,为从理论上进一步探讨阻高形成的机理初步奠定了基础。  相似文献   

非线性流函数在实验风浪场计算中的应用     

蒋昌波  杨扬  汤寒松 《热带海洋学报》2019,38(1):19-26

风作用于水面产生风浪, 其中由于波流紊动产生的动量和能量的交换机制是一个很复杂的过程。风应力一般用来描述这种能量交换, 可以分为3个部分: 水面的剪切力、波生应力以及紊动应力。采用一种有效的非线性波流分离方法——NSFM(Nonlinear Stream Function Method)对波流运动的动量和能量输移进行定性描述。构造能够有效表达非线性波浪的解析流函数, 摄动求解使其满足拉普拉斯方程、动力边界条件和运动边界条件, 结合实验室风浪数据, 分离出波生速度场。通过交叉谱分析, 得到波生雷诺应力在不同风速下对风应力的贡献。结果表明: NSFM对不同工况条件下的风浪的处理具有较高的精度, 模型适应性良好; 且风速越大, 波生应力沿着水深衰减得越快, 且自由面波生应力在动量输移中的比重会逐渐减弱。  相似文献   

Tide simulation using the mild-slope equation with Coriolis force and bottom friction     

LI Ruijie  JIANG Senhui  JIANG Bing 《海洋学报(英文版)》2010,29(6):44-50

Since the mild-slope equation was derived by Berkhoff (1972),the researchers considered various mechanism to simplify and improve the equation,which has been widely used for coastal wave field calculation.Recently,some scholars applied the mild-slope equation in simulating the tidal motion,which proves that the equation is capable to calculate the tide in actual terrain.But in their studies,they made a lot of simplifications,and did not consider the effects of Coriolis force and bottom friction on tidal wave.In this paper,the first-order linear mild-slope equations are deduced from Kirby mild-slope equation including wave and current interaction.Then,referring to the method of wave equations’ modification,the Coriolis force and bottom friction term are considered,and the effects of which have been performed with the radial sand ridges topography.Finally,the results show that the modified mild-slope equation can be used to simulate tidal motion,and the calculations agree well with the measurements,thus the applicability and validity of the mild-slope equation on tidal simulation are further proved.  相似文献   

波流环境中射流的大涡数值模拟     

徐振山  陈永平  张长宽  王娅娜 《水科学进展》2014,(2)

采用大涡模拟方法(LES)对波流环境中的垂向圆管射流进行了数值模拟。出口边界采用人工海绵层加零梯度条件以减小数值反射,且保证自由出流;入口边界分别采用线性叠加和非线性叠加的波流边界条件,通过与物理实验数据对比发现,采用非线性叠加的边界条件时模拟精度更高。数模结果表明,在波浪和水流共同作用下,射流体上部出现了较为明显的"水团"现象,射流平均速度矢量较纯流环境中更靠近底床,这与前期实验观察的结果一致。  相似文献   

潮汐和流影响下长江口波浪场数值计算   总被引：5，自引：1，他引：4  

肖文军  丁平兴  胡克林 《海洋工程》2008,26(4)

采用SWAN模型和REF/DIF模型进行嵌套计算的方法来获取长江口海域实际波浪场.其中设计一种根据入射波向即时生成计算网格的方法,解决REF/DIF模型对于波浪入射角的限制从而实现两种模型的嵌套.为考虑水流和潮位分布的空间差异对波浪传播变形的作用,利用二维流场模型计算长江口的水位和流场过程,在实际波浪计算中引入了水位和水流作用.计算结果与观测资料的对比表明:1)SWAN模型和REF/DIF模型的嵌套计算方法可以作为提高浅水区域波浪计算精度的一种有效途径;2)水位和水流对长江口波浪计算的影响显著,考虑了水位和水流条件后,尤其是在大潮期间,能比较显著地提高计算精度.  相似文献