波浪影響下海洋底泥的水動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬.pdf

1、隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，近岸海洋環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重，底泥由于其在海水水質(zhì)污染的重要作用越來(lái)越受到重視。底泥運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性給水質(zhì)控制和預(yù)報(bào)帶來(lái)了極大的困難，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，以水動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)的數(shù)值模擬為底泥的運(yùn)動(dòng)研究提供了條件。 首先采用推板式造波機(jī)造波，末端設(shè)置人工衰減層消波，VOF法追蹤界面，控制方程采用連續(xù)性方程和N-S方程，并用有限體積法離散的方法，建立了數(shù)值波浪水槽。首先對(duì)數(shù)值波浪水槽在純波狀況下做了驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)結(jié)果與理論值符合很

2、好，證實(shí)數(shù)值波浪水槽能造出穩(wěn)定的水波，消波段起到了良好的吸收效果。 假定底泥為牛頓流體，模擬了不同含水率的泥水表面波動(dòng)，結(jié)果說(shuō)明底泥含水率對(duì)海洋波浪特性影響較小；進(jìn)一步研究了振幅及水深對(duì)泥水表面波的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)振幅比較小的時(shí)候的，表現(xiàn)為線性波，此時(shí)振幅的改變對(duì)波長(zhǎng)沒(méi)有影響，當(dāng)振幅較大到一定程度，非線性的作用使得波長(zhǎng)隨著振幅的增大而略微增大，這與前人實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合；本文還模擬了不同水深對(duì)波浪傳播的影響，發(fā)現(xiàn)水深對(duì)波長(zhǎng)有非常明顯的影響