从上述讨论可知,波浪的耦合模型兼具数值模型与物理模型的长处,将两者有机地结合起来,可有效地提高试验研究成果的精度,解决了单一模型不易或不能解决的问题。这是一种新的研究手段,是波浪数学模型求解和物理模型试验各自发...[继续阅读]

    图2-1给出了数值模拟与物理模拟耦合模型的基本构成,其中图2-1 (a)为Zhang和Sch&228;ffer[171]的模型。如图2-1 (a)中所示, Zhang和Sch&228;ffer[171]的模型将整个模拟区域主要分为两大部分,区域Ω1为数值模型部分,代表远域波浪场,用于大范围海域...[继续阅读]

    建立如图2-2 (a) 所示的统一的数值模型与物理模型的耦合水池坐标系(x′,y′,o,z′),数值模型包含整个物理模型; 图2-2 (b)为物理模型造波边界布置示意图,其坐标系为(x,y,o,z),造波机动边界为任意曲面; 图2-2 (c)为动边界任意断面的相对坐...[继续阅读]

    对于物理模型,域内水质点除满足上述基本水动力条件外,还应满足其造波设备表面上的运动边界条件。如图2-2 (a)和图2-2 (b) ,假定每一块造波板都在造波机中心基线的法线方向做周期运动,设造波机的中心基线满足如下方程,x=φ(y) (2....[继续阅读]

    对于造波机在xoz平面上的运动形态,Minoura等[124]从理论的角度做了大量分析,研究了各种运动形态时的造波板水动力特性,图2-3给出了理论的造波板在xoz平面上的运动示意图。图中 (Ⅰ)和 (Ⅲ)分别为典型的推板式和摇板式造波机; (Ⅱ)为...[继续阅读]

    造波机在xoy平面内的运动形态主要有“I”型、“L”型以及“O”型,见图2-5,其中又以“I”型(即直线型)最为广泛采用,但其波浪试验的有效区范围很有限,尤其对于多向不规则波的模拟(柳淑学[121]),“L”型和“O”型可视为“I”型的扩...[继续阅读]

    先假定造波机的运动方程X0(y,t),结合物理模型域内控制方程及边界条件(包括水面、水底、运动边界条件等)从势流理论出发求出速度势函数Φ,再得到相应的物理域水深平均速度(U,V,W)P,利用数值模型与物理模型在二者的交界面处的匹配...[继续阅读]

    先对流体做浅水假定,将动边界耦合方程 (2.17)两边进行水深平均积分,可得到水质点水深平均速度与浅水假定下的造波板运动之间的函数关系式,即:X0,sw(y,t)=χ(y,t,U,V,W) (2.28)式中,下标“sw”表示浅水假定下的结果。上式中暂且忽略波浪...[继续阅读]

    本章从概念上对波浪耦合模型做了详细描述,将只适合直线型三维造波机的传统耦合模型扩展到适用于任意三维造波机,给出了物理模型区域内的基本控制方程,以及数值模型与物理模型交界面处的匹配条件。从运动学角度推导了针对...[继续阅读]

    由已知造波板运动生成二维波浪的方法已有一些成果,如Biésel[78]、Ursell等[79]、Flick和Guza[84]、Sand和Donslund[176]等,但是这些大多只考虑了波浪的传播模态而忽略衰减模态。 Sch&228;ffer[102]导出了一个完全二阶造波理论解, 该理论既包含传...[继续阅读]