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Please use this identifier to cite or link to this item: http://ntour.ntou.edu.tw:8080/ir/handle/987654321/11745

Title: 近岸波場變形之研究---最小平方有限元素法在淺波方程式之研究與應用
Applications of Least-Squares Finite-Element Method for Mild-Slope Equation
Authors: 梁興杰;蔡政翰;羅耀財
Contributors: NTOU:Department of Marine Environmental Informatics
國立臺灣海洋大學:海洋環境資訊系
Keywords: 最小平方有限元素法;緩波方程式;波浪變換;幅射邊界條件
Date: 2007-08
Issue Date: 2011-06-28T08:44:11Z
Publisher: 行政院國家科學委員會
Abstract: 摘要:在先前的研究計畫中(8/2004 ~ 7/2005, NSC 94-2218-E-035 -011-),我們以流速-渦度-壓力法則為基礎之最小平方有限元素法(Least-Squares Finite-Element Method, LSFEM),求解Stokes方程式與Navier-Stokes方程式。我們將模式應用於一些水利工程問題,以及水流流過一圓形柱後方渦流射出之模擬。計算之結果與其他數值解和實驗數據比較,相當吻合。我們也探討內插函數(元素種類)、開放邊界條件的處理、和權重公式對數值解與質量守恆之影響。此外,我們也完成開發一2D非結構性三角形和四邊形之網格生成軟體與視算軟件。 我們在後續的研究中(8/2005 ~ 7/2006, NSC 95-2221-E-019-095-),將最小平方有限元素法應用於2D垂直平均淺水波方程式。該模式適用於複雜地形、穩定與不穩定流、超臨界與亞臨界流、以及流場變化平緩與變化很大的流場。我們將模式應用於各種不同之流場,包括水流流經一底床障礙物、潮汐造成之流場、潰壩、水躍、擴張波、水流流經一圓形柱障礙物體之渦流射出問題。計算出的結果與解析解、其他數值解、實驗數據做比較,都屬合理。 我們計劃將最小平方有限元素法應用於橢圓型態之緩波方程式(Mild-Slope Equation, MSE),研究波浪由深海傳播至近岸淺海之變形,以及繞射與折射等現象。該方法的關鍵特色就是邊界條件將以最小平方泛函(Functional)之弱式(Weak Form)處理,而非一般有限元素法之強式(Strong Form)處理。如此,程式將更簡單、一致,且幅射條件可以直接設置於計算範圍之開放邊界。我們將探討計算網格 (三節點與六節點三角形,以及四節點、八節點與九節點四邊形元素) 與邊界條件 (幅射邊界條件、反射與吸收邊界條件、以及入射波邊界條件) 對數值解的影響。計算出的結果將與解析解、實驗數據、以及其他數值解做比較。本子計畫之加入,除提供緩波方程式之另一數值解外,也補強了本總計畫(近岸波場變形之研究,NSC 95-2221-E-019-095-)。
Relation: NSC96-2221-E019-061
URI: http://ntour.ntou.edu.tw/ir/handle/987654321/11745
Appears in Collections:[海洋環境資訊系] 研究計畫

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