关于浅水GN模型的造波边界条件研究.PDFVIP

第9 卷 第7 期 Vo l.9 No .7 2016 年 4 月 April 2016 关于浅水 GN 模型的造波边界条件研究 赵彬彬，段文洋* （哈尔滨工程大学船舶工程学院，哈尔滨 150001） 摘要：提出一种 GN 水波理论的新型造波边界条件，将基于流函数波浪理论的计算结果作为 GN 水波理论的造 波边界条件。使用最小二乘法对流函数波浪理论计算出的速度按照 GN 理论的速度假设进行拟合，得到使用 GN 理论数值造波时所必须的速度系数。对于非线性较强的情况（一阶椭圆余弦波的计算结果较差或解不存在 时），建议使用本文提出的基于流函数波浪理论的计算结果配合使用最小二乘法的方法作为 GN 理论的造波边 界条件。另外，对于非线性很强的浅水波，建议使用 GN-3 理论，而不是 GN-1 理论。 关键词：流体力学；GN 水波模型；椭圆余弦波；最小二乘法；GN-3 模型 中图分类号：O35 文献标识码：A 文章编号：1674-2850(2016)07-0695-07 Research on the wave-maker boundary condition of the GN models in shallow water ZHAO Binbin, DUAN Wenyang (College of Ship Building Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China) Abstract: A new wave-maker boundary condition based on the stream function wave theory is presented in the GN wave theory. The least square method is used to calculate the wave function theory of convection velocity fitted according to the theory of GN velocity assumption, necessary velocity coefficient was obtained numerically using GN wave theory. In the case of strong nonlinear conditions (first order cnoidal wave theory cannot give accurate results), the proposed wave-maker boundary condition based on the results of the stream function wave theory is strongly advised. In addition, it is suggested to use the GN-3 theory instead of the GN-1 theory when simulating strong nonlinear shallow water wave. Key words: fluid mechanics; GN wave model; cnoidal waves; least square method; GN-3 model 0 引言 GN 水波理论是一种强非线性的水波理论，具有很高的计算精度和较高的计算效率。GN 理论根据速度 假设的不同，分为不同的级别，用