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波浪沿斜坡传播的SPH数值模拟

高睿  任冰  
【摘要】:采用基于SPH方法建立的二维数值波浪水槽研究了波浪在斜坡上的传播、变形和破碎过程。数值模型的控制方程采用Navier-Stokes方程,利用SPH方法对控制方程进行数值逼近,流场中的各种变量通过核函数插值求得,时间积分采用Predictor-Corrector格式。根据Monaghan提出的固边界处理方法,对固璧边界附近的流体粒子施加防止流体粒子穿透固边界的法向排斥力。依据线性波理论提出了造波板上粒子运动的控制信号。通过数值计算研究了孤立波在斜坡地形上的传播和变形以及波浪破碎的形态,给出了波高、波速及波压力沿水槽的分布和历时曲线。并将数值模拟计算结果和试验结果进行了对比分析。

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