海浪实时绘制中波浪谱的选择

摘要：

Phillips谱是海浪实时绘制中常用的波浪谱.首先分析了Phillips谱的结构,指出该谱是一个瞬时空间谱,其频率谱符合Neumann形式,与P-M谱接近,其方向分布函数为国际拖曳水池会议推荐的形式.令P-M谱与Phillips谱具有相同的单位面积波能,给出了Phillips谱风速的确切含义并计算出该谱的常数.除了使用Phillips谱,还尝试其它形式的谱.用P-M谱和cos-2s形式方向分布函数构造了瞬时空间谱PM-cos2s形式,用JONSWAP谱和Poisson形式方向分布函数构造了瞬时空间谱J-Po形式.比较3种谱的绘制结果发现,使用Phillips谱、PM-cos2s谱的绘制结果均能反映风速对海浪的影响,不能反映风距的影响,使用J-Po谱的绘制结果既能反映风速、也能反映风距对海浪的影响,且三者的绘制帧率一致.如果要选择适合航海模拟器中海浪绘制的瞬时空间谱,该谱的风参数既应包括风速,也应包括风距,且生成波应在风向的(-π,π]范围内,因此J-Po谱在三者中最适合航海模拟器.绘制结果已应用于航海模拟器中.

关键词：海浪绘制、Phillips波浪谱、方向分布函数、风速

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分类号：TP391.9;U666.158(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家973重点基础研究发展规划基金资助项目2009CB320805;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目2012TD002

在线出版日期：2014-06-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：173-180