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沙坝海岸上裂流的数值模拟
  • ISSN号:1000-4874
  • 期刊名称:水动力学研究与进展A辑
  • 时间:2011.7.7
  • 页码:479-486
  • 分类:O175.2[理学—数学;理学—基础数学]
  • 作者机构:[1]大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,大连116024, [2]大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院,大连116026
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51009018); 中央高校基本科研业务费专项资金; 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室和河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室开放基金资助
  • 相关项目:近岸环流的准三维计算模型研究以及实验研究
中文摘要:

建立了基于二阶完全非线性Boussinesq水波方程的二维波浪破碎数值模型,对沙坝海岸上产生的裂流进行了数值模拟研究。首先将文献[1]中给出的一组二阶完全非线性Boussinesq方程进行扩展,在动量方程中引入紊动粘性项模拟波浪破碎引起的能量耗散,采用窄逢法处理海岸动边界问题,并考虑了混合子网格效应以及水底摩擦。然后,在矩形网格上离散控制方程,采用有限差分方法和混合四阶Adams-Bashforth-Moulton预报矫正格式建立了数值模型。应用所建立模型对一带沟槽沙坝海岸上产生裂流的实验进行数值模拟,将计算的波高、增减水、时均流速、时均流场等与实验数据进行了比较。数值结果与实验结果吻合较好,这说明建立的数值模型是准确有效的,为下一步应用该模型模拟实际海岸上的裂流提供了研究基础。

英文摘要:

A 2D wave breaking model based on second order fully nonlinear Boussinesq-type equations is developed to simulate the rip current generated on a barred beach.Firstly,a set of equations with fully nonlinearity characteristics is extended,i.e.,eddy viscosity method and slot method are adopted to mimic energy dissipation of breaking waves and moving shoreline boundary respectively,subgrid mixing and bottom friction are also incorporated.The governing equations are then discretized on a rectangle gird system and numerically solved using finite difference method and a fourth order predictor-corrector Adams-Bashforth-Moulton time integration scheme.The rip current generated on a barred beach from a laboratory measurement is simulated and the computed wave height,wave setup and setdown,mean velocities and mean velocity filed are compared against experimental data.The satisfactory agreements demonstrate the accuracy and efficiency of the model,and the present study set a solid base for future study.

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期刊信息
  • 《水动力学研究与进展:A辑》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国船舶重工集团公司
  • 主办单位:中国船舶科学研究中心
  • 主编:吴有生
  • 地址:上海高雄路185号
  • 邮编:200011
  • 邮箱:jhdzhou@yahoo.com.cn
  • 电话:021-63150072
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4874
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1399/TK
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9074