| 基于双层Boussinesq方程的三维波浪数值模型及其验证 |
| |
| 引用本文： | 邹文峰,王平,刘忠波,房克照,孙家文,张宁川.基于双层Boussinesq方程的三维波浪数值模型及其验证[J].海洋工程,2022,40(6):41-50. |
| |
| 作者姓名： | 邹文峰 王平 刘忠波 房克照 孙家文 张宁川 |
| |
| 作者单位： | 大连理工大学 海岸及近海工程国家重点实验室, 辽宁 大连 116024;大连理工大学 海岸及近海工程国家重点实验室, 辽宁 大连 116024;国家海洋环境监测中心 国家环境保护海洋生态环境整治修复重点实验室, 辽宁 大连 116023;大连海事大学 交通运输工程学院, 辽宁 大连 116026 |
| |
| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(52171247，51779022，52071057，51709054)；国家重点研发计划专项项目(2019YFC1407705)；海岸及近海工程重点实验室开放基金资助项目(LP2107) |
| |
| 摘 要： | Liu等给出的最高导数为2的双层Boussinesq水波方程具有较好的色散性和非线性，基于该方程建立了有限差分法的三维波浪数值模型。在矩形网格上对方程进行了空间离散，采用高阶导数近似方程中的时、空项，时间积分采用混合4阶Adams-Bashforth-Moulton的预报—校正格式。模拟了深水条件下的规则波传播过程，计算波面与解析结果吻合较好，反映出数值模型能很好地刻画波面过程及波面处的速度变化；在kh=2π条件下可较为准确获得沿水深分布的水平和垂向速度，这与理论分析结果一致。最后，利用数值模型计算了规则波在三维特征地形上的传播变形，数值结果和试验数据吻合较好；高阶非线性项会对波浪数值结果产生一定的影响，当波浪非线性增强，水深减少将产生更多的高次谐波。建立的双层Boussinesq模型对强非线性波浪的演化具有较好的模拟精度。
|
| 关 键 词： | 波浪 三维数值模型 有限差分法 非线性 双层Boussinesq方程 |
| 收稿时间： | 2021/12/15 0:00:00 |
A three-dimensional wave numerical model based on the two-layer Boussinesq equation and its validation |
| |
| ZOU Wenfeng,WANG Ping,LIU Zhongbo,FANG Kezhao,SUN Jiawen,ZHANG Ningchuan.A three-dimensional wave numerical model based on the two-layer Boussinesq equation and its validation[J].Ocean Engineering,2022,40(6):41-50. |
| |
| Authors: | ZOU Wenfeng WANG Ping LIU Zhongbo FANG Kezhao SUN Jiawen ZHANG Ningchuan |
| |
| Institution: | Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China;Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China;State Environmental Protection Key Laboratory of Marine Ecosystem Restoration, National Marine Environmental Monitoring Center, Dalian 116023, China;College of Transportation Engineering, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China |
| |
| Abstract: | |
| |
| Keywords: | wave three-dimensional numerical model finite difference method nonlinearity two-layer Boussinesq equation |
|
| 点击此处可从《海洋工程》浏览原始摘要信息 |
| 点击此处可从《海洋工程》下载免费的PDF全文 |
|
