| 风作用下孤立波在珊瑚礁上传播变形机制数值模拟研究 |
| |
| 引用本文： | 王勇杰,蒋昌波,邓斌.风作用下孤立波在珊瑚礁上传播变形机制数值模拟研究[J].海洋通报,2022(6). |
| |
| 作者姓名： | 王勇杰 蒋昌波 邓斌 |
| |
| 作者单位： | 长沙理工大学 水利与环境工程学院;湖南工业大学 |
| |
| 基金项目： | 国家自然科学基金 ( 51839002；51979015；51879015 )，湖南省自然科学基金资助项目（2021JJ30707） |
| |
| 摘 要： | 基于二维不可压缩两相流模型建立了数值风浪水槽，采用SST k-ω雷诺时均湍流模型，研究了风作用下孤立波在珊瑚礁上的传播变形规律。将计算结果与实验数据对比，证明了该两相流模型计算孤立波在珊瑚礁上传播的准确性，并进一步分析了不同风速对珊瑚礁上孤立波传播变形的影响。结果表明：风的作用会使波面发生随机脉动特征。当地波高随风速的增大而增大；当地波高关于风速的变化梯度随入射波高的增大而增大。风的作用会加快孤立波的传播并且使孤立波提前发生破碎；孤立波开始破碎的位置随风速的增大向远离礁坪的方向移动。反射系数随风速的增大而增大；反射系数关于风速的变化梯度随入射波高的增大而减小；透射系数随风速的增大呈增大趋势。平底区波峰剖面同一水深处的水平流速随风速的增大而增大；且一定的风速不改变水平流速沿水深的变化梯度。有风时波面上方的矢量密度和大小均明显高于无风时且与风速呈正相关，并且波峰上方气流不再循环。随着风速的增大，水气交界面附近的正涡量和负湍流剪应力减小，负涡量和正湍流剪应力增大。水体动能、势能和总能达到高值的时间随风速的增大而减少；水体动能、势能和总能随风速的增大而增大，并且风速对水体动能的相对影响大于势能。
|
| 关 键 词： | 两相流 数值模拟 风 孤立波 珊瑚礁 波浪破碎 |
| 收稿时间： | 2021/11/29 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/3/4 0:00:00 |
Numerical simulation of solitary waves transformation over coral reefs under wind |
| |
| WANG Yongjie,JIANG Changbo,DENG Bin.Numerical simulation of solitary waves transformation over coral reefs under wind[J].Marine Science Bulletin,2022(6). |
| |
| Authors: | WANG Yongjie JIANG Changbo DENG Bin |
| |
| Institution: | School of Hydraulic and Environmental Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China;Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, China |
| |
| Abstract: | |
| |
| Keywords: | Two-phase flow numerical simulation wind solitary wave coral reefs waves breaking |
|
| 点击此处可从《海洋通报》浏览原始摘要信息 |
| 点击此处可从《海洋通报》下载免费的PDF全文 |
