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| 本文叙述了应用丹麦水工研究所的流体动力学模型“系统21”,对丹麦Ronne港口的港内波况进行数值模拟的计算成果。在其数学公式中,包含了所谓布辛内斯克(Boussinesq)项,用以考虑由于垂直加速度所引起的非静水压力分布。该系统可用以模拟天然不规则波系,在任意平面形态和地形的港口中,所引起的波浪绕射、折射、反射和浅水变形。本研究以现场实测不规则波的波谱作为输入数据。为避免不稳定问题的产生,并使相位差保持在容许限度以内,采用了5×5m的网格,时间的步长为0.5s,俾能精确模拟周期大于4s的波分量。因此,输入的随机波时间序列中,周期小于4s的调和分量均被过滤清除。由于本模型既有原体观测资料,又有物理模型试验资料,故可用以进行验证比较。比尺为1:80的正态物理模型,复演了天然不规则波波谱。原体观测系应用波浪骑士浮鼓和波高仪,在港外和港池内部设站观测。数值模型和物理模型之间,以及更为重要的是数值模型与原体观测资料之间,其波动系数值符合情况良好。这就令人信服地证明,布辛内斯克方程的精确有限差数值解,能可靠地作为一项强有力的工具,来研究在任意平面形态和地形的港口中的波动问题。 |
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| 基金项目:本研究课题由丹麦国际开发署资助 |
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