非線性波浪作用下污染物輸移擴(kuò)散研究和波浪傳播的拋物緩坡方程模型.pdf

1、該文討論了二階Stokes非線性波浪作用下流體微團(tuán)的平動(dòng)和變形對(duì)污染物輸移及混合擴(kuò)散的影響,推導(dǎo)了相關(guān)公式,得出了波浪場(chǎng)作用下污染物輸移及混合擴(kuò)散的基本規(guī)律,為進(jìn)一步研究波浪場(chǎng)中的縱向離散系數(shù)提供了一定的理論依據(jù).建立了基于有限元方法(FEM)的對(duì)流擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型,對(duì)理論推導(dǎo)的結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證.研究結(jié)果表明:在非線性波浪場(chǎng)中,污染物的混合擴(kuò)散除了受漂移速度影響外,具有明顯各向異性的特征.該文在高階拋物緩坡方程的基礎(chǔ)上,綜合考慮了波浪長(zhǎng)距離傳

2、播的底摩阻問(wèn)題和風(fēng)的影響,還考慮了近岸區(qū)波浪多次破碎問(wèn)題以及弱非線性項(xiàng)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響,以擴(kuò)大拋物緩坡方程在解決實(shí)際工程問(wèn)題中的適用范圍.此模型適用于沒有建筑物的自然地形條件下的大面積波浪場(chǎng)的折、繞射推算.該文建立了一個(gè)基于普通貼體正交網(wǎng)格系統(tǒng)的拋物型緩坡方程模型,并給出了其在保角坐標(biāo)系下的特殊形式,利用該模型研究了擴(kuò)張防波堤和環(huán)形渠道內(nèi)波浪的傳播這兩個(gè)典型算例.對(duì)每一個(gè)算例,首先采用解析的方法構(gòu)造了普通正交網(wǎng)格系統(tǒng)和正交保角網(wǎng)格系統(tǒng)進(jìn)