海洋通报
海洋通報
해양통보
MARINE SCIENCE BULLETIN
2015年
1期
7-13
,共7页
高阶谱方法%快速Fourier变换%造波边界%波浪产生%波浪模型
高階譜方法%快速Fourier變換%造波邊界%波浪產生%波浪模型
고계보방법%쾌속Fourier변환%조파변계%파랑산생%파랑모형
high order spectral method%Fast Fourier Transform%wavemaker boundary%wave generation%wave model
在快速模拟波浪运动的谱方法基础上，引入造波边界，建立了模拟波浪产生和运动的二阶计算模型。采用摄动展开方法简化了带有造波边界的水波运动问题，将速度势分解，得到了满足造波边界和自由面边界的速度势的一般解，运用快速Fourier变换和时间积分，建立了模拟波浪产生和运动的数学模型。基于该模型，采用不同的数值造波条件，模拟了波浪的产生问题；考虑了波浪的初始运动问题；通过把数值结果与物理实验的比较，验证了波浪计算模型的有效性。
在快速模擬波浪運動的譜方法基礎上，引入造波邊界，建立瞭模擬波浪產生和運動的二階計算模型。採用攝動展開方法簡化瞭帶有造波邊界的水波運動問題，將速度勢分解，得到瞭滿足造波邊界和自由麵邊界的速度勢的一般解，運用快速Fourier變換和時間積分，建立瞭模擬波浪產生和運動的數學模型。基于該模型，採用不同的數值造波條件，模擬瞭波浪的產生問題；攷慮瞭波浪的初始運動問題；通過把數值結果與物理實驗的比較，驗證瞭波浪計算模型的有效性。
재쾌속모의파랑운동적보방법기출상，인입조파변계，건립료모의파랑산생화운동적이계계산모형。채용섭동전개방법간화료대유조파변계적수파운동문제，장속도세분해，득도료만족조파변계화자유면변계적속도세적일반해，운용쾌속Fourier변환화시간적분，건립료모의파랑산생화운동적수학모형。기우해모형，채용불동적수치조파조건，모의료파랑적산생문제；고필료파랑적초시운동문제；통과파수치결과여물리실험적비교，험증료파랑계산모형적유효성。
A second-order wave model is derived for the wave generation and propagation, based on the spectral expansion. A boundary-value problem, for the generation of water wave by a wavemaker, is simplified by decomposing the total velocity into two parts, and two efficient solutions are achieved for the wavemaker problem and the free surface problem. The system, corrected up to a second order in the wave steep, is then solved by applying spectral expansions based on Fast Fourier Transform. We study the evolution of generated waves using different wavemaker inputs and compare the computations with the analytical solutions. The initial evolution of the generated waves is also considered. In order to validate our numerical scheme, laboratory experiments are carried out and a reasonable agreement is observed between experimental data and numerical results.
