波—波间非线性能量传输计算方法初步研究
发布时间：2020-07-18 22:36
【摘要】：波-波间非线性能量传输的研究开始于上世纪60年代,如今已成为海浪研究领域中重要的组成部分。自从Phillips和Hasselmann建立了波-波间非线性能量传输的理论体系以来,大量作者致力于其计算方法的研究,并取得了丰硕的成果。本文首先对前人的大量研究工作进行总结,将对波-波间非线性能量传输的计算方法研究分为精确计算研究和近似计算研究。通过对近年来研究工作的归纳发现该问题有近似计算改进和采用新技术计算两大发展趋势。在把握了该问题的发展趋势以后,本文在前人研究经验的基础上新建立了一套计算模型,该模型的特点是能够清晰的反映出参与相互作用的每一个共振架构对能量传输的贡献以及直观的表示出每一个共振架构的构成形态。本文利用该模型对固定参数谱中的非线性能量传输进行了计算,并对计算结果进行了分析,证明计算结果和前人的研究成果是一致的。本文还利用该模型测试了相互作用系数、波数空间分辨率以及不同峰升因子对二维波数-方向JONSWAP海浪谱中非线性能量传输的影响。本文的研究工作为深入研究不同海浪谱中非线性能量传输特征及其近似计算方法的改进提供了基础。
【学位授予单位】：国家海洋局第一海洋研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：P731.22
【图文】：
( ){ }) ( )24 424 4 1 2 3 3 3 1 2 4 2 2 1 3 4 1 1 2 3 421 2 3 42 2 23 4 1 2 3 4 1 2 39g DD FFF D FFF D FFF D FFFK K K K d k d k d kπ ωω ω ω ωρ ωωωωω ω δ+ + ( )jF K是以波数表示的能量谱，g 为重力加速度，ρ 为海水频率，深水情况下频散关系i iω = gk。件由两个δ 函数示出，由于δ 函数的定义为 ( ), 00, 0tttδ ∞ == ≠ (2.1.12)时两个δ 函数值都为零，使得整个积分为零，即数又具有积分意义 δ( t ) dt1+∞ ∞=∫ ，满足(2.1.12)的波数表现的方式为能量传输给出贡献。满足共振条件的波数架的表示出来：
使峰变平缓。这种调节作用最终使海浪谱具备一个稳定形式。2.2 历史上对精确计算的研究自 Phillips 和 Hasselmann 开创性的工作以来，人们开始尝试用计算机去计算(2.1.20)中所描述的波－波间非线性能量传输率，通过计算结果对这种非线性传输率有更直观的认识。早期研究的主要目的是进一步揭示不同海浪谱中波－波间非线性能量传输随波数空间的分布特征。和后来近似计算的研究不同，早期的研究者们所设计的计算方法中包含了大量的共振架构，在本文中将这类计算方法归纳为精确计算方法，大致按照时间顺序，简单介绍如下。Hasselmann(1963b)第一次分别对完全成长和部分成长的Neumann谱中深水状态下的非线性能量传输做了计算，由于受当时计算条件的限制(IBM650)只得到一个粗略的结果，如图 2.2.1 和图 2.2.2 所示。但是，Hasselmann 当年建立计算模型的方法仍然是值得肯定的，Hasselmann 模型得到后来大量研究者的认可；本文建立计算模型的方法很大程度上也是受到这篇文章的启发。
使峰变平缓。这种调节作用最终使海浪谱具备一个稳定形式。2.2 历史上对精确计算的研究自 Phillips 和 Hasselmann 开创性的工作以来，人们开始尝试用计算机去计算(2.1.20)中所描述的波－波间非线性能量传输率，通过计算结果对这种非线性传输率有更直观的认识。早期研究的主要目的是进一步揭示不同海浪谱中波－波间非线性能量传输随波数空间的分布特征。和后来近似计算的研究不同，早期的研究者们所设计的计算方法中包含了大量的共振架构，在本文中将这类计算方法归纳为精确计算方法，大致按照时间顺序，简单介绍如下。Hasselmann(1963b)第一次分别对完全成长和部分成长的Neumann谱中深水状态下的非线性能量传输做了计算，由于受当时计算条件的限制(IBM650)只得到一个粗略的结果，如图 2.2.1 和图 2.2.2 所示。但是，Hasselmann 当年建立计算模型的方法仍然是值得肯定的，Hasselmann 模型得到后来大量研究者的认可；本文建立计算模型的方法很大程度上也是受到这篇文章的启发。
本文编号：2761522
【学位授予单位】：国家海洋局第一海洋研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：P731.22
【图文】：
( ){ }) ( )24 424 4 1 2 3 3 3 1 2 4 2 2 1 3 4 1 1 2 3 421 2 3 42 2 23 4 1 2 3 4 1 2 39g DD FFF D FFF D FFF D FFFK K K K d k d k d kπ ωω ω ω ωρ ωωωωω ω δ+ + ( )jF K是以波数表示的能量谱，g 为重力加速度，ρ 为海水频率，深水情况下频散关系i iω = gk。件由两个δ 函数示出，由于δ 函数的定义为 ( ), 00, 0tttδ ∞ == ≠ (2.1.12)时两个δ 函数值都为零，使得整个积分为零，即数又具有积分意义 δ( t ) dt1+∞ ∞=∫ ，满足(2.1.12)的波数表现的方式为能量传输给出贡献。满足共振条件的波数架的表示出来：
使峰变平缓。这种调节作用最终使海浪谱具备一个稳定形式。2.2 历史上对精确计算的研究自 Phillips 和 Hasselmann 开创性的工作以来，人们开始尝试用计算机去计算(2.1.20)中所描述的波－波间非线性能量传输率，通过计算结果对这种非线性传输率有更直观的认识。早期研究的主要目的是进一步揭示不同海浪谱中波－波间非线性能量传输随波数空间的分布特征。和后来近似计算的研究不同，早期的研究者们所设计的计算方法中包含了大量的共振架构，在本文中将这类计算方法归纳为精确计算方法，大致按照时间顺序，简单介绍如下。Hasselmann(1963b)第一次分别对完全成长和部分成长的Neumann谱中深水状态下的非线性能量传输做了计算，由于受当时计算条件的限制(IBM650)只得到一个粗略的结果，如图 2.2.1 和图 2.2.2 所示。但是，Hasselmann 当年建立计算模型的方法仍然是值得肯定的，Hasselmann 模型得到后来大量研究者的认可；本文建立计算模型的方法很大程度上也是受到这篇文章的启发。
使峰变平缓。这种调节作用最终使海浪谱具备一个稳定形式。2.2 历史上对精确计算的研究自 Phillips 和 Hasselmann 开创性的工作以来，人们开始尝试用计算机去计算(2.1.20)中所描述的波－波间非线性能量传输率，通过计算结果对这种非线性传输率有更直观的认识。早期研究的主要目的是进一步揭示不同海浪谱中波－波间非线性能量传输随波数空间的分布特征。和后来近似计算的研究不同，早期的研究者们所设计的计算方法中包含了大量的共振架构，在本文中将这类计算方法归纳为精确计算方法，大致按照时间顺序，简单介绍如下。Hasselmann(1963b)第一次分别对完全成长和部分成长的Neumann谱中深水状态下的非线性能量传输做了计算，由于受当时计算条件的限制(IBM650)只得到一个粗略的结果，如图 2.2.1 和图 2.2.2 所示。但是，Hasselmann 当年建立计算模型的方法仍然是值得肯定的，Hasselmann 模型得到后来大量研究者的认可；本文建立计算模型的方法很大程度上也是受到这篇文章的启发。
【参考文献】
相关期刊论文 前1条
1 李陆平;非线性波-波相互作用的特征[J];海洋学报(中文版);1990年04期
本文编号：2761522
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/2761522.html
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