二维水槽中岩石坠落激发表面波的生成机制

二维水槽中岩石坠落激发表面波的生成机制

何海伦;刘永军;莫军;宋金宝

【期刊名称】《物理学报》 【年(卷),期】2009(058)010

【摘要】针对二维水槽中岩石坠落激发表面波的生成机制进行数值和实验室研究,其中数值模型使用边界元方法求解完全非线性势流函数,实验室研究测得不同时刻的波面位移并用于检验数值模型.研究表明,数值结果和实验结果比对良好,这种基于势流函数理论的数值模型能够有效模拟水中岩石坠落激发表面波的生成过程.进一步数值研究了生成波最大位移随岩石大小、密度、初始位置和下落角度的变化,结果发现:岩石大小和密度对生成波最大位移的影响非常重要,而岩石初始位置和下落角度对生成波最大位移的影响较为显著.当岩石大小变大,密度变大,岩石初始位置更靠近水面或下落角度更偏离垂直方向时,生成波最大位移增大.此外,数值研究表明,利用水中岩石坠落可以给出水槽中生成破碎波的新方法. 【总页数】7页(6743-6749)

【关键词】水中岩石坠落;波浪生成;边界元方法;波浪破碎 【作者】何海伦;刘永军;莫军;宋金宝

【作者单位】河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室,南京,210098;中国科学院海洋研究所,青岛,266071;中国科学院海洋环流与波动重点实验室,青岛,266071;中国科学院海洋研究所,青岛,266071;中国科学院海洋环流与波动重点实验室,青岛,266071;中国科学院研究生院,北京,100049;海军潜艇学院,青岛,266071;中国科学院海洋研究所,青岛,266071;中国科学院海洋环流与波动重点实验室,青岛,266071