波群间相互作用对波高分布影响的研究

发布时间：2021-09-17 03:01

　　海浪波群及波高分布的研究对海浪理论和海洋工程都具有重要意义。在海浪的非线性问题中,对海浪组成波之间的非线性相作用迄今已有大量研究,然而对波群之间的非线性相互作用及其对波高等海浪要素的影响这一问题目前研究较少。迄今对波群波包络演化的大量研究表明,波群波包络的演化遵从非线性薛定谔方程,2个波群波包络的演化遵从耦合非线性薛定谔方程。这意味着可以耦合非线性薛定谔方程为控制方程,研究波群间的非线性相互作用问题。本文理论部分在耦合非线性薛定谔方程理论框架下研究两波群间的非线性相互作用及其对波高分布的影响,并引入1个参数（谱形非对称因子）以反映波群间的非线性作用对波高分布的影响程度。理论结果表明,波群间的非线性相互作用会对全波高范围内的波高分布产生影响,在小波高、中波高范围内,波群间的非线性相互作用会使波高分布高于线性条件下的分布,在大波高范围内会使波高分布低于线性条件下的分布;非线性条件下的波高分布高于和低于线性条件下分布的转折区域在1.0至1.5倍平均波高处。谱形非对称因子越大,非线性条件下的波高分布越偏离线性条件下的波高分布;平均波陡值越大,非线性条件下的波高分布越偏离线性条件下的波高分布。实... 

【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

-1波高的定义对于上图中的波面，有两种定义波高的方法

图 2.1-2 代表波高概率密度的瑞利分布 Weibull 分布许多学者用实测海浪资料对瑞利分布进行验证，认为在深水条件下小时，理论结果与实际比较符合;但对于小概率对应的波高值，理故 Forristall(1978)提出以 Weibull 分布拟合实测波高分布。Weibull 分布式为：( )1 201expHF Hmαβ = α = 2.126， β = 8.42上述α 和β 的值是 Forristall 由外海飓风浪记录得到的。Weibull 分拟合实测海浪数据，只是它属于纯经验公式，难以给出理论和机制上

( )( )( ) ( )1 *tt P d t h ttζζ τ ζπ τ∞ ∞= = ∫ (2.2.13)上式中 P 代表在t = τ位置取柯西主值，‘*’为卷积符号。 ζ ( t)的傅立叶变换为Z ( ω )， ( ) Z ω 可依(2.2.14)式计算：( ), 0 ( ) ( ) ( )( ), 0iZZ Z H iiZω ωω ω ωω ω >= =


本文编号：3397829