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含推移质输运的色散波水动力模型的间断Galerkin方法。 (英语) Zbl 1506.76087号

摘要:提出了一个耦合格林-纳格迪方程(水动力部分)和沉积物连续性埃克斯纳方程(形态动力部分)的色散波水动力模型。提出了基于间断Galerkin有限元离散化模型的数值求解算法。这些算法包括耦合和解耦方法,分别用于同时和分别求解流体力学和形态动力学部分。Strang算子分裂技术用于单独处理色散项,并提供忽略特定区域(如碎波带)中色散项的能力。提出了处理润湿干燥和检测波浪破碎的算法。数值求解算法通过数值实验进行了验证,以证明该算法能够准确求解孤立波和规则波的流体力学以及这些波引起的形态动力学变化。结果表明,该模型有潜力用于色散水波驱动的海岸形态动力学研究,因为水动力部分能够以足够的精度解决水运动和色散波效应,直至冲刷区,而地貌动力学模型能够捕捉到河床冲淤的主要特征。

MSC公司:

76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
76B15号机组 水波、重力波;色散和散射,非线性相互作用
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