扩展型Boussinesq水波方程的一种改进有限体积/有限差分混合算法

被引:5
作者
岳良毅 [1 ]
汪学锋 [1 ,2 ]
尤云祥 [1 ,2 ]
机构
[1] 上海交通大学海洋工程国家重点实验室
[2] 高新船舶与深海开发装备协同创新中心
关键词
Boussinesq水波方程; 守恒形式; 混合格式; 波浪传播;
D O I
10.16076/j.cnki.cjhd.2015.05.001
中图分类号
P731.22 [波浪]; P75 [海洋工程];
学科分类号
0814 ; 081505 ; 0824 ; 082401 ;
摘要
为高效数值求解扩展型Boussinesq水波方程,采用一种近似变换方法,将动量方程中的混合导数项变换为纯空间导数项,建立了一种基于原始变量的新的守恒形式方程。对守恒形式方程中的通量项采用基于二阶迎风TVD格式的有限体积方法进行求解,时间导数项采用具有TVD性质的三阶龙格-库塔多步积分方法进行时间积分,剩余项采用中心差分方法进行计算,发展了扩展型Boussinesq水波方程的一种简单高效的混合有限体积/有限差分求解方法。该方法具有数值格式构造过程简单、无需可调参数、数值稳定性强等优点。利用典型波浪传播算例对数值模型进行了验证,计算结果与文献实验数据吻合良好。
引用
收藏
页码:477 / 484
页数:8
相关论文
共 18 条
  • [1] A temporally second-order accurate Godunov-type scheme for solving the extended Boussinesq equations[J] . J.B. Shiach,C.G. Mingham. &nbspCoastal Engineering . 2008 (1)
  • [2] 基于MUSTA格式的全非线性Boussinesq波浪传播数值模型
    房克照
    王磊
    刘忠波
    邹志利
    尹晶
    [J]. 力学学报, 2014, 46 (05) : 647 - 654
  • [3] An introduction to computational fluiddynamics: the finite volume method. VERSTEEG H K,MALALASEKERA W. . 2007
  • [4] Funwave 1.0. Fully Nonlinear Boussinesq Wave Model. Documentation and User’’s Manual. Kirby J. T,G Wei,Q. Chen, et al. CACR-98-06 . 1998
  • [5] A numerical study of three-dimensional breaking waves and turbulence effects. WU T R. . 2004
  • [6] Comparison of computations with Boussinesq-like models and laboratory measurements. DINGEMANS M W. TU Delft Report H-1684.12 . 1994
  • [7] Numerical Model of Wave Run-Up, Overtopping, and Regeneration[J] . Nicholas Dodd. &nbspJournal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering . 1998 (2)
  • [8] Riemann Solvers and Numerical Methods for Fluid Dynamics. Toro EF. . 2009
  • [9] 扩展型Boussinesq水波方程的混合求解格式
    房克照
    邹志利
    孙家文
    刘忠波
    [J]. 水科学进展, 2013, 24 (05) : 699 - 705
  • [10] Boussinesq水波方程新型数值解法
    房克照
    孙家文
    刘忠波
    尹晶
    张哲
    [J]. 海洋工程, 2014, 32 (02) : 97 - 103