基于曲线坐标系下双曲型缓坡方程模拟近岸波浪及波生流

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基于曲线坐标系下双曲型缓坡方程模拟近岸波浪及波生流

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毕业论文范文题目：基于曲线坐标系下双曲型缓坡方程模拟近岸波浪及波生流，论文范文关键词：基于曲线坐标系下双曲型缓坡方程模拟近岸波浪及波生流
基于曲线坐标系下双曲型缓坡方程模拟近岸波浪及波生流毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：波浪以及破碎所产生的波生流场是近岸海域重要的水动力现象,是规划设计海岸工程,了解泥沙输运、海岸变形和近岸污染物扩散输移等近海问题的最基本因素。但是在近岸区域,地形和岸线往往比较复杂,采用规则矩形网格建模的常规方法易造成网格大小无法随地形变化,而且计算域边界与实际边界不吻合,从而增加计算量,并减少计算精度。而在实际工程中,工程师们通常更关心不规则岸线附近波浪和流场的分布,如（此处忽略..）河口、岛屿、码头和防波堤附近。本文的宗旨是建立一种适用于近海区域复杂地形和多变边界的数值模型,实现对近海区域水动力因素更精确的数值模拟。适体曲线坐标可以实现对曲折边界的无缝拟合,可以根据地形的变化调整网格的大小,而且曲线坐标转换一般不会对数值求解方法产生太大的影响,是目前计算流体力学中较为常见的处理复杂边界的数学方法。综合这些认识,本文基于坐标转换的基本理论,建立了正交曲（本文此处忽略..）线坐标系下的双曲型缓坡方程数值模型和基于缓坡方程的近岸波生流数值模型。首先,本文通过全面分析缓坡方程数学模型的研究进展,选择了数值计算方便,可以综合考虑波浪在大区域传播变形的两类双曲型模型作为控制方程,分别建立了正交曲线坐标系下的波浪数值模型。模型采用高效的ADI(AlternatingDirectionImplicit)有限差分法,进行离散求解。将所建立的波浪模型应用到若干（文章此处忽略..）个物理模型实验中,数值模拟的结果分别和实验值、理论解以及直角坐标系下的数值结果做了比较和分析；着重验证了模型对复杂地形和复杂边界、对扭曲的正交网格和对实际海域的适用性；本文还对两类双曲型缓坡方程的数值计算效率和精度做了适当的分析。本文通过波浪模型提供辐射应力等驱动力的概念,基于二维浅水方程建立了正交曲线坐标系下的近岸波生流数值模型。流场模型采用与波浪模型相同的正交网格和计（此处忽略..）算方法离散求解,即连续性方程采用隐格式,而动量方程交替采用显格式计算。应用所建立的波生流数值模型验证了波浪在曲线边界附近破碎产生沿岸流和裂流的情况,由波浪模型得到的辐射应力,通过源项的形式加入到流场模型中,为波流模型提供驱动力。通过物理模型实验验证结果表明,本文建立的基于缓坡方程的曲线坐标系下波流模型计算方便,可适用对复杂地形和多变边界地区波生流的数值计算。

以上为本篇毕业论文范文基于曲线坐标系下双曲型缓坡方程模拟近岸波浪及波生流的介绍部分。

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