改进的非线性波传播数值模型的验证和应用

摘要

基于吸收入射边界上反射波的方法,并通过将统一边界条件表达式推广到适应不规则波的情况,改进了非线性波传播的数值模型。将利用模型的线性版本(略去非线性项)所计算得到的台阶地形上波浪的反射和透射系数与相应的解析解进行了定量比较。在斜坡地形上数值模拟了不规则波的传播,并将数值结果和物理模型实验值进行了比较。在下游边界分别为开边界和全反射边界的等水深的水槽内数值模拟了不规则波的传播变形,讨论了非线性作用的影响。在侧边界和下游边界均为全反射的固壁边界、二维的等水深水域内,数值模拟了波浪斜向入射时所产生的波浪变形。计算结果表明,对上述各种算例,改进后的非线性波传播数值模型均能进行有效地数值模拟。