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基于非静压模型的波浪破碎模拟

张景新

张景新. 基于非静压模型的波浪破碎模拟[J]. 水科学进展, 2017, 28(3): 438-444. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.015
引用本文: 张景新. 基于非静压模型的波浪破碎模拟[J]. 水科学进展, 2017, 28(3): 438-444. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.015
ZHANG Jingxin. Wave breaking simulation by non-hydrostatic numerical model[J]. Advances in Water Science, 2017, 28(3): 438-444. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.015
Citation: ZHANG Jingxin. Wave breaking simulation by non-hydrostatic numerical model[J]. Advances in Water Science, 2017, 28(3): 438-444. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.015

基于非静压模型的波浪破碎模拟

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.015
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(11572196);国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2014CB046200)
详细信息
    作者简介:

    张景新(1975—),男,天津人,副教授,博士,主要从事环境流体力学方面研究。E-mail:zhangjingxin@sjtu.edu.cn

  • 中图分类号: TV135

Wave breaking simulation by non-hydrostatic numerical model

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China(No.11572196) and the National Basic Research Program of China (No.2014CB046200).
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-29
  • 刊出日期:  2017-05-25

基于非静压模型的波浪破碎模拟

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.015
    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(11572196);国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2014CB046200)
    作者简介:

    张景新(1975—),男,天津人,副教授,博士,主要从事环境流体力学方面研究。E-mail:zhangjingxin@sjtu.edu.cn

  • 中图分类号: TV135

摘要: 波浪破碎是海岸工程所关注的关键水动力学问题之一,而波浪破碎的数值模拟技术的研究方兴未艾。高效的浅水方程基于静压假定,而通过引入动压项建立的完全非静压模型,可成功应用于色散水波的模拟。自由表面的捕捉采用的垂向坐标变换技术,较之VOF(Volume of Fluid)模型,计算效率较高。但垂向坐标变换不能模拟大曲率自由表面变形,即波浪破碎过程。对于破碎波的模拟,一种高效的模式分裂法应用至非静压模型,即在波浪破碎局部水域将模型分裂为静压模型和非静压模型,破碎波波峰附近退化至静压模型,并持续至波浪破碎结束再恢复为动压模型。通过典型算例,验证了模式分裂法的适用性及对于波浪破碎过程的模拟精度,鉴于模式分裂法对于波浪破碎过程的模拟未引入新的概化模型,计算效率较高,可应用于大尺度的海岸带波浪的变形、破碎及越浪的数值模拟。

English Abstract

张景新. 基于非静压模型的波浪破碎模拟[J]. 水科学进展, 2017, 28(3): 438-444. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.015
引用本文: 张景新. 基于非静压模型的波浪破碎模拟[J]. 水科学进展, 2017, 28(3): 438-444. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.015
ZHANG Jingxin. Wave breaking simulation by non-hydrostatic numerical model[J]. Advances in Water Science, 2017, 28(3): 438-444. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.015
Citation: ZHANG Jingxin. Wave breaking simulation by non-hydrostatic numerical model[J]. Advances in Water Science, 2017, 28(3): 438-444. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.015

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