非静压波浪模型新理论

摘要

随着计算机硬件及软件技术的发展,非静压波浪模型越来越成为海洋和海岸工程中的主流模型.然而传统的非静压模型主要针对N-S方程或欧拉方程进行数值离散,通过不同的数值方法建立适用于不同条件的波浪模型.本文基于数值模型是数学方程的近似这一基本原理,将欧拉方程通过Taylor展开推导出水平方向最高空间导数为二阶的新非静压波浪模型.通过与经典线性波浪理论的相位速度、群速度、变浅因子及水质点运动速度以及与非线性二阶与三阶波浪理论比较,确定各参数最优取值.结果表明,本研究所建立的非静压波浪理论在空间垂向一层即可应用于kd≤π的范围,空间两层可达到kd≤4π的范围,而空间三层可达到kd≤10π的范围.