《馬蹄波產生和演化規律及對海上建築物作用的研究》是依託大連理工大學,由鄒志利擔任醒目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：馬蹄波產生和演化規律及對海上建築物作用的研究
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄒志利
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目通過物理模型實驗和數值模擬方法研究馬蹄波的生成機理和運動規律，研究內容包括：1、不同水深對馬蹄波特性的影響；2、振盪型馬蹄波的生成機理和運動規律；3、瞬變馬蹄波的產生機理和運動規律；4、Benjamin & Feir(1967)第一類不穩定性對馬蹄波的生成和運動規律的影響；5、海面風場對馬蹄波的生成和演化的影響；6、馬蹄波對圓柱體等海洋結構物的作用；7、馬蹄波的數值模擬方法。物理模型實驗將在55m長、34m寬波浪水池進行，利用水池的較大的長和寬的尺度，給波浪充分演化的空間和時間，研究在這樣水池中馬蹄波的生成方法和運動規律。數值模擬將研究計算效率高的高階Boussinesq方程，該方程在色散性和波幅離散性方面已經獲得了提高。以及該計算模型與物體附近區域的三維勢流計算模型相耦合。本項目將通過對馬蹄波的數值模擬，和將計算結果與實驗結果進行對比，進一步研究各種類型馬蹄波產生機理和運動規律。
結題摘要
本項目通過Stokes波線性不穩定理論分析、物理模型實驗和數值模擬方法研究了各種類型馬蹄波的生成機理和演化規律，所得到研究結果包括：（1）不同水深對馬蹄波特性的影響；（2）傳播型和振盪型馬蹄波的生成機理和演化規律；（3）瞬變馬蹄波的產生機理和演化規律；（4）Benjamin & Feir 不穩定性（Stokes波第一類不穩定性）對馬蹄波的生成和演化的影響；（5）海面風場對馬蹄波的生成和演化的影響；（6）馬蹄波對圓柱體等海洋結構物的作用；（7）馬蹄波的計算模型建立和數值模擬方法建立。在不同研究階段和不同實驗水池進行了各類馬蹄波的生成和演化的多次物理模型實驗，建立了在實驗水池中生成馬蹄波的方法，得到了各種類型馬蹄波的波形特徵和傳播、長時間演化規律。數值模擬方面建立了具有精確色散性非線性波浪方程和馬蹄波數值模擬方法、建立了考慮波浪水流相互作用的Boussinesq方程和水流對馬蹄波的影響數學模型。套用所建立的具有精確色散性非線性波浪方程對馬蹄波生成和演化規律進行了數值模擬，計算結果與實驗結果符合。套用數值模擬方法進一步研究了各種類型馬蹄波產生機理和演化規律。
