高阶边界元方法求解规则波在三维局部渗透海床上的传播

发布时间：2018-08-14 17:18

【摘要】：基于线性势流理论,利用高阶边界元法研究了规则波在三维局部渗透海床上的传播。根据Darcy渗透定律推导出渗透海床的控制方程,利用渗透海床顶部和海底处法向速度和压强连续条件得到渗透海床顶部满足的边界条件。根据绕射理论,利用满足自由水面条件的格林函数建立了求解渗透海床绕射势的边界积分方程,采用高阶边界元方法求解边界积分方程进而得到自由水面的绕射势和波浪在局部渗透海床上传播过程中幅值的变化情况。通过与已发表的波浪对圆柱形暗礁的时域全绕射结果对比,证明了本文建立的频域方法计算波幅的正确性和有效性。利用这一模型研究了三维矩形渗透海床区域上波浪的传播特性,并分析了入射波波长、海床渗透特性系数等参数对波浪传播的影响。
[Abstract]:Based on the theory of linear potential flow, the propagation of regular waves on the three dimensional local permeable seabed is studied by using the high order boundary element method. According to Darcy's permeation law, the governing equation of permeable seabed is derived, and the boundary conditions satisfied by the continuous condition of normal velocity and pressure at the top and bottom of permeable seabed are obtained. According to the diffraction theory, the boundary integral equation for solving the diffraction potential of the permeable seabed is established by using the Green's function which satisfies the free water surface condition. The high order boundary element method is used to solve the boundary integral equation and then the diffraction potential of free water surface and the variation of amplitude of waves propagating on the local permeable seabed are obtained. The correctness and validity of the frequency domain method for calculating wave amplitude are proved by comparing with the published results of total diffraction of cylindrical reefs in time domain. By using this model, the wave propagation characteristics in the three-dimensional rectangular permeable seabed region are studied, and the influence of the incident wave length and the permeability coefficient of the seabed on the wave propagation is analyzed.
【作者单位】： 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室;浙江海洋学院海运与港航建筑工程学院;江苏科技大学船舶与海洋工程学院;
【基金】：国家基础研究发展计划(973)(2013CB036101) 国家自然科学基金(51479026,51209107) 中央高校基本科研业务费(DUT14ZD203)
【分类号】：P731.2

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2183561