MASNUM海浪数值模式的改进及参数调整

发布时间：2020-06-05 07:05

【摘要】：MASNUM海浪数值模式是当今世界上最先进的第三代海浪数值模式之一,在中国近海海浪的数值模拟以及海洋工程中得到了广泛的应用。但是大量的数值实验和工程计算表明，MASNUM-WAM在低风速下模拟有效波高较实际偏低。为此本文首先对海浪谱研究进展进了回顾和总结，从而为接下来的模式调整和改进工作提供了可靠的理论依据和对比检验标准。随后本文在有限风时假定下建立了MASNUM-WAM的一个实验模式，并通过与历史经验关系的对比证实了该模式的有效性，从而为接下来的数值实验和模式改进提供了方便可靠的实验平台。在此基础上，，本文首先对实验模式的波数空间划分范围以及计算时间步长进行了重新确定。随后通过数值实验发现，MASNUM-WAM在低风速下模拟有效波高较实际偏低的重要原因之一来自谱的增长限制，并基于量纲分析方法对其进行了改进，改进后的海浪模式模拟低风速下海浪的能力有了大幅提高。尽管如此，但模式模拟充分成长海浪的准确度依然对风速有着较强的依赖。因此本文进一步采用实验模式对MASNUM-WAM中的耗散源函数参数进行了数值研究，研究认为耗散源函数参数不应取为常数，而是一个随风速变化的函数，并给出了一个风速拟合的关系式。改进耗散源函数参数前后的模式结果对比表明，改进后的模式能够更好的模拟充分成长的海浪。
【学位授予单位】：国家海洋局第一海洋研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P731.22

【参考文献】

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本文编号：2697688