纪尧姆·杜克罗泽;哈里·宾厄姆。;Engsig-Karup、Allan P。;菲利西安·邦内福伊;皮埃尔·费兰特 两种快速非线性自由表面水波模型的比较研究。 (英语) Zbl 1253.76075号 国际期刊数字。方法流体 69,第11期,1818-1834(2012). 摘要:我们比较了两种完全非线性势流解算器求解重力波传播的精度和效率。一个模型基于高阶谱(HOS)方法,而第二个模型是高阶有限差分模型海浪3D虽然这两个模型都解决了非线性势流问题,但它们使用了两种不同的方法。HOS模型使用垂直方向的模态展开将数值解折叠到二维水平面。另一方面,有限差分模型直接解决了三维问题。这两个模型都已经在标准测试用例上得到了很好的验证,并显示出具有吸引力的收敛特性以及随着问题规模的增加计算工作量的最佳缩放。对这两个模型进行了比较,以解决一个典型问题:高度非线性周期波在有限深度域上的传播。发现HOS模型比OceanWave3D更有效,其差异取决于所需的精度水平以及波浪陡度。此外,OceanWave3D中使用的有限差分格式的阶数越高,结果越接近HOS模型。 引用于7文件 MSC公司: 76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用 76B15号机组 水波、重力波;色散和散射,非线性相互作用 关键词:流体动力学;水波;高阶有限差分;高阶谱;海浪3D;数值比较 软件:海浪3D PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{G.Ducrozet}等人,国际期刊数字。方法流体69,No.11,1818--1834(2012;Zbl 1253.76075) 全文: 内政部 哈尔 参考文献: [1] Park,《三维结构物周围的完全非线性数值波浪水槽(NWT)模拟和波浪爬高预测》,海洋工程30(15)pp 1969-(2003)·doi:10.1016/S0029-8018(03)00041-6 [2] West,《表面流体动力学的新数值方法》,《地球物理研究杂志》92 pp 11 803–(1987)·doi:10.1029/JC092iC11p11803 [3] Dommermuth,非线性重力波研究的高阶谱方法,流体力学杂志184 pp 267–(1987)·Zbl 0638.76016号 ·doi:10.1017/S002211208700288X [4] 田中,通过原始方程的直接数值模拟验证表面重力波之间的Hasselmann能量传递,流体力学杂志444 pp 199–(2001)·Zbl 0995.76011号 ·doi:10.1017/S0022112001005389 [5] Toffoli,海浪谱中双峰结构的发展,《地球物理研究杂志》115 pp C03006–(2010)·doi:10.1029/2009JC005495 [6] Touboul,弱强迫和阻尼下调制不稳定性的非线性演化,《自然灾害和地球系统科学》10 pp 2589–(2010)·doi:10.5194/ness-10-2589-2010 [7] Ducrozet,《公海极端波浪的三维HOS模拟》,《自然灾害与地球系统科学》7(1),第109页–(2007)·doi:10.5194/ness-7-109-2007年 [8] Bingham,《非线性水波有限差分解的准确性》,《工程数学杂志》58页211–(2007)·Zbl 1178.76256号 ·数字对象标识代码:10.1007/s10665-006-9108-4 [9] Engsig-Karup,三维非线性水波的有效柔性阶模型,计算物理杂志228页2100–(2009)·Zbl 1280.76024号 ·doi:10.1016/j.jcp.2008.11.028 [10] Asaithambi,自由表面流动计算,计算物理杂志73 pp 380–(1987)·Zbl 0633.76016号 ·doi:10.1016/0021-9991(87)90143-4 [11] DeSilva,带表面张力的二维自由表面流中的不规则点,用于造波机边界值问题,应用海洋研究18页293–(1996)·doi:10.1016/S0141-1187(97)00004-7 [12] Li,完全非线性水波的三维多重网格模型,海岸工程30 pp 235–(1997)·doi:10.1016/S0378-3839(96)00046-4 [13] 扎哈罗夫,深层流体表面有限振幅周期波的稳定性,《应用力学和技术物理杂志》9第190页–(1968)·doi:10.1007/BF00913182 [14] Engsig-Karup,使用缺陷校正方法的非定常全非线性水波的高效低存储解,科学计算杂志(2011) [15] Ducrozet,HOS数值波浪水槽中非线性造波机模型的实施和验证,《国际海洋和极地工程杂志》,16页,161–(2007) [16] Ducrozet,《数值波浪水槽中造波机建模的改进高阶谱方法》,《欧洲力学杂志-B/流体》(2011) [17] Bonnefoy,海岸和海洋工程进展11,in:非线性水波数值模拟进展第129页–(2009)·doi:10.1142/9789812836502_0004 [18] Rienecker,稳态水波的傅里叶近似方法,流体力学杂志104 pp 119–(1981)·Zbl 0494.76019号 ·doi:10.1017/S0022112081002851 [19] Fornberg,伪光谱方法实用指南(1995)·Zbl 0912.65091号 [20] 水果,三维面波模拟的有效模型。第一部分:自由空间问题,计算物理杂志205 pp 665–(2005)·Zbl 1087.76016号 ·doi:10.1016/j.jcp.2004.11.027 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。