数值波浪水槽构建与二阶Stokes波仿真

摘要：

近年来，数值波浪水槽在海洋工程研究中发挥着越来越为重要的作用，成为了水波动力学研究的焦点之一。为此，基于Navier-Stokes（N-S）方程组，首先完成了二维数值波浪水槽的构建。对于N-S方程，采用FVM（Finite Volume Method）法进行离散求解；在入口边界处，模拟活塞推板运动产生了入射波；同时，利用VOF（Volume of Fluid）法对波浪自由面进行了捕捉；在数值波浪水槽尾部，通过设置人工阻尼区实现了消波。利用该二维数值波浪水槽，对典型非线性二阶Stokes波进行了仿真模拟，通过设置虚拟波高监测仪，获取了非线性二阶Stokes波发生、发展和消亡的全过程。对比校验表明，所有仿真结果均与理论精确解相吻合。

关键词：数值波浪水槽、N-S方程组、Stokes波、建模与仿真

所属期刊栏目：24

分类号：TP391.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：预研基金项目资助9140A04040108JB6001

在线出版日期：2012-04-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：227-231