随机波在珊瑚礁地形上传播的SPH模拟

摘要：该文通过在SPH水动力学模型中引入动量源造波函数和人工速度衰减函数,来实现规则波和随机波在数值波浪水槽中稳定生成和有效吸收,并通过合理设置造波区的相关参数使该造波系统适合于任意水深条件。最终,应用该数学模型研究波浪在珊瑚礁上的传播演变问题。数模预测结果与物模实验数据对比显示,该文所建立的SPH数学模型能够准确描述诸如波浪在深海陡峭礁面上的翻卷破碎、礁坪上的波浪增水及波能频谱由峰频向低频转换等一系列颇具挑战性的水动力过程。说明该文结合无反射动量源造波系统发展的SPH水动力学模型可以作为一个非常实用的数值模拟工具,用于研究波浪与各式水工建筑物间的相互作用问题。