规则波导斯托克斯漂移对污染物输移的影响

发布时间：2020-08-27 10:31

【摘要】：为研究斯托克斯漂移对近岸污染物输移的影响,首先建立波导流和考虑斯托克斯漂移的对流扩散数值模型,通过数模结果与实验结果的比较,研究平直斜坡地形下规则波入射时斯托克斯漂移对污染物输移的影响,波导流模型中波浪场基于波能守恒方程来模拟,波导流场基于Longuet-Higgins提出的辐射应力来模拟,污染物对流扩散模型考虑了斯托克斯漂移的影响。其次,利用一个算例来验证对流扩散模型,结果表明数值模型计算结果与解析解吻合良好。最后,利用该模型模拟了两个实验工况下污染物的输移,数值模拟结果与实验结果吻合良好,表明斯托克斯漂移对近岸污染物向岸线方向的输移有比较明显的影响。
【图文】：

第4期任春平，等:规则波导斯托克斯漂移对污染物输移的影响609图1初始时刻的高斯脉冲Fig.1InitialGaussianpulse1.25s时的解析解与数值解计算结果，图3(a)和图3(b)分别给出了这两种情况的数值解与解析解的等值线图比较，由这些结果可以看出，对于第1种情况，由于初始脉冲距离边界较近，导致数值解与解析解有一定误差(图3(a))，而对于第2种情况，当初始脉冲远离边界时，本文数值计算结果与解析解吻合较好(图3(b))。因此，当利用本文的数值离散格式模拟远离边界处的污染物输移时，能够得到比较理想的结果。图2t=1.25s时高斯分布的解析解和数值解Fig.2Concentrationdistributionsbyanalyticalandnumericalsolutionsafter1.25s图3t=1.25s时高斯分布的浓度等值线(实线:解析解;虚线:数值解)Fig.3Concentrationcontourforadvectionanddiffusionbyanalytical(solidline)andnumerical(dashline)solutionsafter1.25s

第4期任春平，等:规则波导斯托克斯漂移对污染物输移的影响609图1初始时刻的高斯脉冲Fig.1InitialGaussianpulse1.25s时的解析解与数值解计算结果，图3(a)和图3(b)分别给出了这两种情况的数值解与解析解的等值线图比较，由这些结果可以看出，对于第1种情况，由于初始脉冲距离边界较近，导致数值解与解析解有一定误差(图3(a))，而对于第2种情况，当初始脉冲远离边界时，本文数值计算结果与解析解吻合较好(图3(b))。因此，当利用本文的数值离散格式模拟远离边界处的污染物输移时，能够得到比较理想的结果。图2t=1.25s时高斯分布的解析解和数值解Fig.2Concentrationdistributionsbyanalyticalandnumericalsolutionsafter1.25s图3t=1.25s时高斯分布的浓度等值线(实线:解析解;虚线:数值解)Fig.3Concentrationcontourforadvectionanddiffusionbyanalytical(solidline)andnumerical(dashline)solutionsafter1.25s

第4期任春平，等:规则波导斯托克斯漂移对污染物输移的影响609图1初始时刻的高斯脉冲Fig.1InitialGaussianpulse1.25s时的解析解与数值解计算结果，图3(a)和图3(b)分别给出了这两种情况的数值解与解析解的等值线图比较，由这些结果可以看出，对于第1种情况，由于初始脉冲距离边界较近，导致数值解与解析解有一定误差(图3(a))，而对于第2种情况，当初始脉冲远离边界时，本文数值计算结果与解析解吻合较好(图3(b))。因此，当利用本文的数值离散格式模拟远离边界处的污染物输移时，能够得到比较理想的结果。图2t=1.25s时高斯分布的解析解和数值解Fig.2Concentrationdistributionsbyanalyticalandnumericalsolutionsafter1.25s图3t=1.25s时高斯分布的浓度等值线(实线:解析解;虚线:数值解)Fig.3Concentrationcontourforadvectionanddiffusionbyanalytical(solidline)andnumerical(dashline)solutionsafter1.25s

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2805989