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Please use this identifier to cite or link to this item: http://ntour.ntou.edu.tw:8080/ir/handle/987654321/12120

Title: 三維數值造波水槽開發研究(II)
Development of 3-D Water Wave Dasin by Boundary Element Method (II)
Authors: 周宗仁
Contributors: NTOU:Department of Harbor and River Engineering
國立臺灣海洋大學:河海工程學系
Keywords: 三維水槽;數值模擬;邊界元素法
Three-dimensional wave basin;BEM;Parallel computation
Date: 2004-08
Issue Date: 2011-06-29T01:38:12Z
Publisher: 行政院國家科學委員會
Abstract: 摘要:近些年來,隨著電腦的迅速發展與普及化,利用不同數值方法所建立的數值模式逐 漸被開發,作為解析各種不同結構物對波浪之消波性、安定性等水理特性之工具,雖然 水工模型之實物試驗仍有其必要性,但開發各種數值水槽以分擔水工模型實驗之龐大經 費及場地問題已成為一未來趨勢。 本人在考量水面為強非線性條件下,在時間領域內完成二維斷面規則及不規則波數 值造波水槽的開發,完成孤立波在緩坡上碎波的數值模擬,並完成孤立波的數值碎波指 標。本人將再次以邊界元素法建立一模擬非線性造波問題之數值模式,以Lagrange 法描 述流體運動,同時配合時間差分觀念解析三維波浪之造波、傳遞與變形之問題,於虛擬 造波邊介面導入各種造波條件,即可藉由此數值模式來模擬實際造波水槽之各種造波問 題,本文解析時採用活塞式造波機(piston type wave generator)之造波條件,模擬活塞 式造波機之造波過程,解析過程並考量其自由水面之非線性條件。 在做法上是將三維水槽的界面切割呈許多微小的四邊形線形元素,利用邊界元素法 解析邊界值問題。遇到數學上特異點時,則運用保角映像法(conformal mapping)來消 除;遇到幾何學上邊界的不連續時則利用三節點法(triple-node method)來解決不同邊 界條件之共存問題,此三節點法乃由本人在解析二維造波問題時所採用二節點法 (double-node method)之延伸。另外在數值上所產生的誤差,將以節點間距離平方之反 比為權重加以平滑化,屆時會考慮多種平滑方式。 數值解析例, 於九十二年之研究計畫( 三維數值造波水槽開發研究, NSC92-2611-E-019-020)完成規則波對無地形地物的水槽進行造波模擬,建立數值模 式,進而對孤立波、短峰波造波模擬。 延續九十二年之研究計畫,接著對單方向不規則波、多方向不規則波進行數值造波 模擬,完成所有波浪型態在無地形地物之水槽中的造波模擬。接著將簡單幾何配置於水 槽中,以規則波進行造波模擬,並利用水工模型試驗加以驗證。
Relation: NSC93-2611-E019-012
URI: http://ntour.ntou.edu.tw/ir/handle/987654321/12120
Appears in Collections:[河海工程學系] 研究計畫

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