波浪水槽和平面泊肅葉流中擾動空間演化的數值模擬.pdf

1、大氣和海洋之間的氣體交換是地球生物化學循環(huán)中的重要環(huán)節(jié)。近年來越來越受到人們的關注。另外，在其它領域如在環(huán)境工程和化學工程中，氣液界面處氣體傳輸問題也是非常重要的。作為氣液界面?zhèn)髻|研究的開始，本文首先建立了基于兩相流理論的數值波浪水槽。 本文中界面采用VOF法跟蹤，流動控制方程為連續(xù)方程和N-S方程，入流邊界采用推板式造波，在出流邊界之前設置人工衰減層消波，從而出流邊界可設為無滑移墻壁?？刂品匠滩捎糜邢摅w積法離散，計算網格采用不

2、均勻的矩形網格。通過與理論值比較波形和某點處壓力、速度隨時間的變化，驗證了本文建立的數值波浪水槽的正確性。在此基礎上，研究了人工衰減層中吸收強度的取值問題，發(fā)現吸收強度的最佳取值依賴于波長、水深和振幅。同時考慮了氣相壓力變化和粘性對波浪場的影響，得到這兩個因素均對波浪場沒有顯著的影響。 最后，又對平面泊肅葉流中小振幅擾動的空間演化進行了數值模擬。流動控制方程為N-S方程，入流邊界為速度入口，開邊界為出流邊界(outflow)，計