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刘硕;王慧;安妮·克劳德·巴尤尔·莱茵;李，程;约瑟夫·卡茨;奥利维尔·德尔戈萨（Olivier Delgosha Coutier）

平底水池中浅水破碎波的波浪统计和能量耗散。 （英语） Zbl 07768312号

J.流体力学。 975，论文编号A25，32 p.（2023）.
Liu Shuo、Hui Wang、Annie Claude Bayeul Lainé、Cheng Li、Joseph Katz和Olivier Coutier Delgosha撰写的题为“平底池中浅水破碎波浪的波浪统计和能量耗散”的手稿深入研究了波浪破碎的动力学、运动学和能量耗散的定量分析，尤其是由恒定水深中的波片产生的。采用二维直接数值模拟，该研究将其发现与波浪破碎期间自由表面轮廓的实验数据紧密结合。本研究的一个关键方面是综合参数研究，旨在了解各种波浪特性和初始条件对破碎特性的影响。
该研究的方法论方法利用了Basilisk解算器进行数值模拟，重点关注了Basilisk处理复杂流体动力学场景的能力，包括自适应网格细化。这种计算策略允许在不同条件下详细检查破碎波现象，重点是邦德数对破碎波动力学的影响。代表重力与表面张力之比的邦德数是影响波浪破碎特性的关键参数。
本研究的主要发现强调了波浪统计与波片施加的初始条件之间的复杂关系，特别强调了基于波高与水深之比（H/d）的破碎类型分类。该研究提出了一种新的破波参数经验标度，公式为（b=a（H_b/d-chi_0）^n），其中，（chi_0=0.65）代表破波阈值，（n=1.5）由拟合数值结果导出。这种缩放封装了与波浪破碎导致的能量耗散率相关的临界动力学，显示了能量耗散的阈值行为，该阈值行为与观测到的破碎波峰几何形状一致。
这项研究的意义延伸到它对理解气-气相互作用的贡献，特别是在浅水流动的背景下。通过阐明波浪破碎和相关能量耗散的机理，本研究为预测破碎的几何形状和开始提供了有价值的见解，增强了我们对与海洋学和海岸管理相关的环境和工程应用关键现象的理解。
总之，该手稿提供了对浅水破碎波物理的全面调查，利用先进的数值模拟来探索破碎波动力学的细微差别。从这项研究中获得的见解不仅促进了我们对波浪破碎的理论理解，而且对预测和管理海岸和海洋现象的实际应用也具有启示意义。
审核人：Denys Dutykh（勒布尔盖特·杜拉克）

理学硕士：

76B15号机组 水波、重力波；色散和散射，非线性相互作用

关键词：

波浪破碎;空气/海洋相互作用;浅水流动

软件：

涟漪;水蝇
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{S.Liu}等人，《流体力学杂志》。975，论文编号A25，32页（2023；Zbl 07768312）
全文： 内政部 arXiv公司
OA许可证

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