一、一种新型的数值模拟近岸波浪的动谱平衡方程模型（论文文献综述）
王培铮[1]（2021）在《固定式风浪联合发电装备的水动力性能分析与优化》文中进行了进一步梳理随着时代的发展,人们对环境越来越重视,绿色、可持续发展的理念深入人心。新型能源的发展受到了越来越多人的关注,随着陆地资源的开发日渐增加,走向海洋,利用海洋能量已经逐步成为开发利用新能源的必然趋势。我国海上风能和波浪能的储量十分可观,但尚未得到有效利用,通过海上发电可以让中国日益紧迫的陆上用电得到缓解。因此本文拟提出一种新型的风浪联合发电装备,为布置海上风-浪发电场提供参考。风浪联合发电装备有其天然的优势所在,在风能丰富的地方波浪能亦非常丰富;且风浪联合发电装备中风机与波浪能装置共用一套电力传输系统,能大大降低电力运输成本;风浪联合发电装备比单一发电装备能更有效地利用海洋空间,大大提升了发电阵列的年发电效率和海域的能源利用率。本文主要通过研究波浪载荷对风浪联合发电装备的影响,对风浪联合发电装备进行初步的概念设计及优化,主要研究内容如下:（1）对波浪数值模型进行实测数据验证,并根据动谱平衡方程进行波浪演化分析。将台风“杜苏芮”和冬季寒潮大风期间的实测波浪数据和数值模拟得到的波浪数据进行比较,验证通过动谱平衡方程计算波浪演化数值模拟的可行性。模拟计算其波高和周期,并对长时段的波高和周期进行统计分析,为风机基础和波浪能装置的形式和尺寸选取提供初步依据。（2）提出一种适合对应水深的风机基础和波浪能发电装置概念设计。依据确定的波浪参数选用合适的风机及波浪能发电装置,并基于势流理论从垂荡响应的角度对振荡浮子式的浮子部分进行了结构尺寸优化。对于风浪联合发电装备的集成方式,以风机基础受到的波浪力和波浪能浮子的垂荡响应作为判定标准,从风机基础和波浪能浮子的间隔距离和PTO（Power-take-off）系统的刚度方面进行了水动力性能研究和优化设计。（3）对初步设计完成的固定式风浪联合发电装备进行强度校核。在设计工况下,对风浪联合发电装备所受到的最大有效应力和最大位移进行了模拟计算,确保结构物能满足屈服强度和刚度的要求。利用频域谱分析方法对结构物进行疲劳损伤分析,确定结构热点后选取DNV推荐的S-N曲线,在以50年为设计寿命的条件下,结构物能抵抗波浪载荷的疲劳侵蚀,满足疲劳强度要求。
梅子扬[2]（2020）在《近岛礁海域波浪时空分布不均匀性的演化机理研究》文中提出我国是海洋大国,大陆海岸线长1.8万公里,面积在500平方米以上的海岛6900余个,管辖海域总面积约300万平方公里。无论是在国内还是国外,随着人们不断对海洋研究开发,近岛礁工程应用和在礁坪上进行结构物建设的实际工程案例也在变得越来越多。然而,波浪的传播过程十分复杂,因为存在着复杂多样的海底地形、岛礁附近遮蔽作用等影响因素。当波浪从深水传播到岛礁附近的浅水区域时,可能会出现波浪绕射、反射、折射等复杂情况,也有可能产生因为底摩擦和波浪破碎带来的能量消耗。对于南海目标海域近岛礁波浪在不同时空分布下波浪传播演化规律如何做到准确、可靠的预报这一问题亟待解决。在多种计算波浪演化的数值模型之中,SWAN模型拥有其独特的优势而成为了较为普遍的选择之一。SWAN模型既可以比较准确的模拟波浪在风场变化、不同地形、潮流场变化等复杂外部环境下的变化历程,又可以计算风浪、涌浪混合的情况。同时,SWAN模型的另一个优势体现在可以灵活处理边界条件上,模型提供了谱形式和波浪要素两种表现方式。SWAN自嵌套方法是SWAN自带的一种嵌套方法,通过自嵌套的优化手段,既可以避免不同软件嵌套需要重新定义接口设置等复杂问题,显着提高计算效率,又可以有效解决南海近岛礁地形变化剧烈而产生的数值精度问题,显着提高计算精度。本文就是采用SWAN模型的自嵌套优化技术对南海目标海域波浪场进行数值模拟。首先利用具有显着影响的台风浪风场数据作为输入项,对计算结果进行处理并与实测数据做对比,采取统计学方法验证结果的相关性,证明在波高、周期等重要波浪参数上,能够达到预期的模拟效果,相对于未嵌套的SWAN模型有着非常明显的优化。再对南海海域2015年到2018年波浪在不同时间分布和不同空间分布下的波浪参数,进行数值计算,并对结果进行归纳梳理,探究变化中的周期性规律。本文通过获得南海近岛礁海域不同时空分布下波浪传播的机理,对实际工程应用中所需要考虑的众多因素提供一定的参考价值。
王鑫[3]（2019）在《波浪能装置阵列布设相关理论方法及其应用研究》文中提出海洋可再生能源作为一种战略性资源已经得到国际上的普遍认同,其开发利用技术在近年得到了快速发展。其中,波浪能开发技术日趋成熟,但受海洋工程技术水平、建设成本、波浪能资源条件等因素的制约,波浪能装置单机功率不能无限制增加。波浪能阵列是把多个波浪能装置按照一定的规律布置在海中,在波浪能开发利用技术单机规模一定的情况下,通过增加阵列中模块数量满足总装机功率的需求。波浪能阵列技术是提高波浪能技术可靠性、降低成本,并推动其突破技术瓶颈实现产业化的有效途径。该项技术既要尽可能的提高阵列对波浪能的俘获效率,减少装置之间的不利影响;又要控制装置之间的距离,以节约阵列的用海面积,同时降低阵列布设所需海缆等配套设施的布设和维护成本。本文以解决装置阵列布设设计过程中的相关理论方法及应用问题为目标开展研究,并选择点吸收波浪能装置为研究对象,主要的研究工作和成果如下:（1）从流体力学的基本理论出发,系统推导波浪场中波浪能俘获装置的运动方程,根据波浪能装置的技术特点,合理设定方程的定解条件并求解,进而得出波浪场中单个装置和阵列中各装置响应振幅的数学表达式,从而实现了对复杂环境下波浪场中的波浪能俘获装置阵列运动特性的理论描述,为本文的研究奠定了理论基础。（2）研究小区域波浪要素的精细化观测方法。方法结合对历史数据和水动力理论分析,初步制定调查方案,并通过代表性验证试验,对方案进行修正,再应用修正后的方案对目标海域进行长期观测。研究过程中以威海褚岛北部海域为目标海域对方法进行实践。该方法在保证观测质量的前提下,可有效降低观测成本。另一方面,将统计学方法与数值模拟方法相结合,分析统计出布放目标海域波高、波周期,并计算分析出各波向上波浪能的分布特征;在数值模型建立过程中,充分考虑海岛周边海域水深地形复杂多变的特点,开展了有针对性的模型设置。（3）研究得出一种点吸收波浪能装置结构优化设计方法。方法是在已掌握目标海域波浪能资源特性的基础上,设定合理的点吸收式波浪能装置装机功率,分析计算得到合理装置的设计直径;利用工具软件计算多组工况下点吸收装置入水深度和装置固有周期的对应关系,并分析得出装置固有周期随入水深度的变化规律,进而根据装置布放海域波周期的观测统计结果,分析得出装置在该海域的最佳设计入水深度。（4）应用本文的理论研究成果,给出了阵列能量获取系数的数学表达式。在此基础上,提出了阵列能量增益系数和阵列能量俘获密度两个新的波浪能阵列布设效果评价指标,给出两个新指标的数学表达式,实现了对阵列整体能量俘获效果和用海效率的定量评价,并利用实例对研究成果的实用性进行了验证。新指标还可应用于潮流能、海上风能装置阵列布置设计效果的评价,从而丰富了海洋能阵列布设效果评价指标体系。
夏涛[4]（2019）在《用于直驱式波浪发电的圆筒型直线电机优化设计及其控制研究》文中研究指明与太阳能和风能等形式可再生能源相比,波浪能具有能量密度高、蕴藏量丰富和传播损耗少等优点,因此合理开发利用波浪能对解决全球环境问题和能源危机具有重要意义,也为实现我国生态文明建设、海洋强国和一带一路等国家战略目标提供有力保障。直驱式波浪发电系统采用直线发电机将海洋能直接转化成电能,从而省去液压马达、机械齿轮和水轮机等中间装置,结构简单、能量转化率高,在波浪能发电领域有着广阔的应用前景和市场效益。但由于我国波浪能平均密度较低,波浪运动普遍存在速度和频率低的特点,导致直驱式波浪直线发电机存在体积大、功率密度低、制造成本高等问题。本文在分析总结如今波浪直线发电机研究状况的基础上,提出了基于磁场调制原理的表贴式（FM-TLPMG）和基于聚磁效应的多层内嵌式（MI-TLPMG）两种拓扑结构圆筒型永磁直线发电机,分别对其工作原理进行阐述和分析,通过综合对比评估两种不同类型直线发电机的各项性能指标,旨在挑选出一种高功率密度、输出特性优秀且海洋生存能力强的新型拓扑结构,并在此基础上搭建直驱式波浪发电系统实验平台,探究此类电机在波浪环境下的优化控制方法,以提高波浪能转化效率,为实际应用奠定一定基础。论文主要研究内容包括以下几个方面:1.利用线性波浪理论分析了直驱式波浪发电系统在波浪水槽内的水动力特性,并结合磁场调制直线电机电磁解析模型,推导了该类型波浪直线发电机混合解析优化方法。采用频域法建立浮筒在波浪中的运动方程,分析计算浮筒所受激励力、辐射力、附加质量和阻尼系数,进而获得浮筒垂直运动位移和速度参数。利用浮筒与直线发电机具有相同运动规律的特点,通过磁场调制直线电机电磁场方程,在较短时间内给出直线发电机初步设计方案,为进一步性能优化奠定基础。通过波浪水槽实验和发电机电磁实验分别验证了水动力分析和电磁解析方法的正确性。2.建立了FM-TLPMG电机有限元模型,通过理论推导和电磁仿真详细阐述论证其运行原理,并对影响磁场调制效应的关键参数进行了分析。为进一步提高此类型电机的功率密度,提出并对比了不同充磁结构FM-TLPMG电机的电磁性能,如空载感应电动势、气隙磁场、空载磁链、绕组电感、定位力、电磁输出特性等。同时,为解决传统辅助齿结构存在的定位力优化和磁场调制功能相互耦合现象,提出了一种新型磁障式辅助齿结构,并对其进行了尺寸优化。最后研制了一台16极/12槽FM-TLPMG实验样机,并搭建了波浪模拟驱动平台,对样机性能进行了测试。3.提出了一种多层聚磁式圆筒型永磁直线发电机,推导了电机主要尺寸关系式,并给出了电机的基本拓扑结构。采用有限元方法分析了主磁极尺寸、辅助磁极层数和尺寸、初级齿宽、极靴几何参数对电机性能的影响。针对内嵌式直线电机定位力偏大的问题,提出了通过L型辅助齿和极间磁阻结构实现定位力优化。同时,考虑到定位力优化参数变量较多,本文利用Taguchi法设计试验计划,从而在保证优化效果的同时,降低工作量和时间成本。设计并制作了一台7极/6槽MI-TLPMG实验样机,并通过模拟平台和波浪水槽实验验证了有限元计算结果的有效性。分析对比FM-TLPMG和MI-TLPMG电机在电磁和机械方面的优缺点,选择性能突出的拓扑结构作为波浪发电系统的能量转化装置。4.推导了多层聚磁式圆筒型永磁直线电机在自然坐标系和同步旋转坐标系下的数学模型,包括电压平衡方程、磁链方程、推力方程和功率方程等,并结合有限元计算结果搭建了电机本体控制模型。依据线性波浪理论开展了波浪能跟踪和网侧逆变并网控制策略研究,建立了波浪发电系统控制模型,包括变流器模型、相位检测模型,机侧和网侧控制模型等,并对线性霍尔在波浪直线发电机电角度检测领域的可行性进行了研究。通过不断优化控制器和调节控制参数,最终实现了波浪能跟踪控制和逆变并网功能,为控制系统硬件平台搭建提供一定的理论参考和指导。5.根据控制系统仿真模型搭建了直驱式波浪发电系统控制实验平台,包括电流电压采样电路、线性霍尔检测电路、PWM驱动电路、变流器等。利用编程语言实现了坐标变化、波浪能跟踪、霍尔电角度计算、波浪运动速度计算和电网相角检测等功能。最后针对各个环节进行了调试,并对控制系统进行了实验测试。
李龙翔[5]（2019）在《基于无积分节点间断有限元方法的浅水方程数值模型研究》文中认为浅水方程数值模型是应用最为广泛的水动力模型之一,可以模拟河流、海岸以及海洋中的多种流动问题。在将浅水方程应用于实际问题模拟时,模型采用的数值格式精度对模拟结果有重要影响,不断利用更高精度的数值格式建立浅水方程数值模型成为水动力学研究的重要方向之一。本文采用高精度无积分间断有限元方法对浅水方程进行离散,建立了适用于实际复杂问题的二维浅水模型和具有高阶收敛精度的三维线性模型。本文主要研究内容和结果如下。（1）为提高模型的计算效率,针对二维无积分节点间断有限元格式提出一种任意四边形单元计算的方法。与传统三角形计算格式相比,任意四边形计算方法可以在网格分辨率和误差精度相近情况下有效地提高计算效率。（2）为避免高阶格式在间断处产生数值振荡现象,提出了一种改进的高维顶点斜率限制器。新的顶点限制器有效地减少了传统斜率限制器在二维问题中引入过量数值耗散的缺点,并且能够应用于包括三角形、四边形及任意多边形单元的计算。（3）将无积分节点间断有限元方法应用于二维浅水模型的求解过程,通过对其离散过程进行分析,提出了一种具有和谐性质的底坡源项离散方法,保证了在无积分格式计算过程中通量项和源项的平衡;在面积分计算过程中,通过引入静压重构方法,保证了在间断底坡上计算时通量的平衡,使其能够应用于台阶状复杂地形。（4）在干湿处理过程中,对半干半湿单元的计算提出了一种线性重构方法,保证模型的计算结果具有高精度的同时也提高了格式的稳定性。此外,为了避免在计算过程中出现水深为负的现象,针对无积分节点间断有限元提出了一种时间步长限制方法,保证单元内水深重构值始终为正。（5）为保证三维模型中原始连续方程能够在二维空间内离散并达到高阶精度,提出了一种在σ坐标内快速而准确地计算垂向平均速度方法。在垂向流速计算中提出一种向量化计算方法,使其能够避免数值积分过程,适用于本文采用的无积分节点间断有限元格式。
时莹[6]（2018）在《基于物模实验的浅水波浪谱模型源项的研究》文中研究指明由第三代海浪模型WAM改进而来的SWAN模型在推算近岸区的海浪要素时有十分广泛的应用,它可以进行从实验室到大陆架海尺度的波浪生成和传播的计算。SWAN模型在近岸浅水区的模拟精度较高是因其增加了变浅诱导的破碎项和三波相互作用项。由于SWAN在大范围海浪生成和耗散的模拟中作用源项过多,导致很难单独细致的分析这两个源项对模拟过程的影响。因此本文基于物理过程较为简单、变浅破碎和三波相互作用起主要影响的浅水斜坡地形的波浪传播破碎实验,将SWAN模型的模拟结果与实测的有效波高、谱平均周期、海浪谱等结果进行对比,深入分析了这两个源项设置分别对SWAN模型数值计算结果的影响。首先,本文基于SWAN模式,结合物理模型实验地形和不规则波入射工况设置,采用直接输入初始测点的实测海浪谱进行造波,建立了能合理模拟波浪浅化破碎的一维SWAN模型。其次,本文在SWAN模型中将三波相互作用和浅化破碎项设置为默认的算法,并同实测的有效波高、谱平均周期和海浪谱进行了对比。对比研究发现,有效波高的模拟结果基本可以反映出实测破碎过程中的波高增长和衰减,破碎参数的设置是影响其结果的关键因素。本文通过分析给出了破碎参数为常数时适宜的取值范围。谱平均周期和海浪谱的演化主要受到三波相互作用项计算的影响,但SWAN模型的三波相互作用近似算法导致计算的海浪谱型与实测差异较大,出现高频高估、低频低估等现象,这使得谱平均周期计算值明显偏小。所以想要提高近岸区谱平均周期和海浪谱的模拟精度,则SWAN模型中三波非线性项仍需得到更多研究和改进。另外,本文介绍和模拟了一种新型的SWAN模式浅水破碎参数的取值方案,该方案综合考虑了地形坡度和平均波数的影响。与破碎参数设定为常数时的模拟结果相比破碎带前的波高精度得到了提高,但对重要参数的合理取值仍需更多地形的研究和验证。考虑到SWAN模型中三波相互作用项是影响周期和频谱模拟结果的主要因素,且计算结果在波浪破碎后同实测差异较大,因此本文将SWAN模型与具有良好非线性的高阶Boussinesq方程模型结果进行了对比,结果表明在波浪破碎后Boussinesq方程模型计算的谱平均周期和海浪谱与实测更为吻合。将SWAN模型与物理模型和Boussinesq方程模型进行对比后的结果说明SWAN模式三波相互作用项的近似算法仍有改进的必要。本文的研究可以为SWAN模型在实际应用中的源项设置提供参考,且可为其日后的改进工作提供依据和方向。
孙泽[7]（2016）在《岛礁波浪场的数值模拟应用研究》文中认为岛礁周边特殊的海底构造,对波浪场计算具有不同于开阔海域的独特挑战。从力学分析角度,南海岛礁与其它海洋岛礁的显着不同在于岛礁与泻湖周围海床地形构造复杂,开阔海域的波流传播至岛礁,产生不同于海岸工程的波浪快速浅化效应、多岛礁绕射和折射效应、礁盘越浪和泻湖共振效应等复杂的自由面水动力学现象。因此,如何描述风、浪、流与水深、地形作用下岛礁附近波浪环境条件的演化过程,成为了在南海岛礁附近超大浮体设计中的新特点和新挑战。本文依据目前有关描述近岸波浪传播的方法,针对岛礁周边远场较深水深的波浪传播,采用动谱平衡方程模型处理。WAVEWATCH-Ⅲ（下文简称WW3）是第三代海浪模型中的典型代表,自从诞生以来在国际上得到了广泛的应用,该模型是基于能量守恒原理的波浪谱模型,因此可以描述波浪波动能量、波高、波长、波频率等要素的变化。本文第二章详细介绍了模型的控制方程、离散方法和参数设置。第三章介绍了突变地形下规则波传播的二维算例,并利用解析解对结果进行对比,验证了WW3对二维突变地形下波浪演化计算的可行性。第四章和第五章分别利用自定义谱和JONSWAP谱作为输入谱,模拟了远场涌浪经过南海典型岛礁地形（变水深、岛礁）演化到近岸的过程,并将计算结果与对应的模型试验结果进行比较,综合分析表明利用WW3对岛礁复杂地形下波浪演化进数值模拟,播报海浪要素的方法是可行的。第六章利用风场作为输入条件后报了台风海鸥影响下的岛礁附近波浪场,将计算结果与实测进行了分析比较。在工程实例中,挑选合适的输入谱模型、合理设置源项参数对于研究波浪演化问题是十分必要的,本文为WW3波浪模型在岛礁地形下的工程应用提供参考。
吕祥翠[8]（2014）在《基于SWAN模型的渤海波浪特性及水交换研究》文中进行了进一步梳理波浪是海洋中最重要的动力要素之一,海工结构物的设计和建设需要深入认识工程区域的波浪特性;在近岸海域,变形和破碎的波浪与潮流相互作用会形成复杂的近岸流,这些近岸流不仅对水体交换和泥沙运动有着重要的影响,而且还会影响近岸海域的物质输运和地形地貌。目前在渤海,尤其是渤海湾沿岸,正在大规模地兴建海岸工程,因此深入研究这一区域的波浪特性及波浪对近岸海域水交换的影响对于工程建设及明晰工程对海区生态环境的影响都是相当必要的。本文首先建立了渤海的波、流场计算模型——基于浅水长波方程的潮流场计算模型、基于波作用量守恒的SWAN（Simulating Waves Nearshore）波浪模型、以及基于辐射应力概念的波流耦合的近岸流数学模型。对影响SWAN模型结果的各因素进行深入分析,在此基础上,根据分布在整个渤海区域不同站点的短期和长期的实测风场和波浪场数据对模型进行了系统的校准,获得了适用于整个渤海的模型参数。校准后SWAN模型的模拟结果,无论是在空间范围,还是时间范围上,都与实测数据符合良好。采用实验数据验证了波流耦合模型,模型结果和实验结果符合良好。然后,利用经过修正后的ECMWF风场驱动校准后的SWAN模型对渤海区域长达20年的波浪场进行了模拟,并根据模拟结果分析了渤海的波浪特性。结果表明:本研究得出的波高和周期的空间及季节分布规律与已有的研究结果是一致的,但本研究与已有的研究得出渤海某些区域的波高存在不同程度的差异——三大海湾的波高差0.1米,渤海中部和渤海海峡的波高差值约0.01-0.1米。再次,将基于随机游动方法的粒子跟踪模型与驻留时间、曝光时间及返回系数等水交换的特征时间尺度相结合,构建了适合于大面积海域整体和局部水交换特性分析的水交换模型。对渤海湾内粒子的运动进行了连续三年的模拟,通过对特征时间尺度和余流场的统计,分析了渤海湾的水交换特性及波浪对其的影响。结果表明:渤海湾的整体水交换较弱,波浪对渤海湾的水交换有一定程度的影响;波浪对水交换的影响在近岸区域比较显着;不同区域水体对整个渤海湾的水交换贡献有显着差异。最后,结合渤海湾近年来已建和在建的围填海工程,分析了围填海工程对渤海湾水交换特性的影响。结果表明:围填海导致整个渤海湾水体的半交换周期有一定程度的缩短;围填海对整个渤海湾沿岸区域的水交换都有比较显着的影响,而不局限于工程区域附近;不同区域的水交换受围填海影响的程度存在着差异。
李杰,袁建忠[9]（2012）在《风浪谱模型在苏北辐射沙洲海域的应用研究》文中提出通过分析和比较几种常用的近岸波浪数值模式,选用了基于波能平衡方程和波作用守恒方程的近岸风浪谱模型,建立了苏北辐射沙洲海域的波浪传播计算数值模型,并对苏北辐射沙洲海域的波浪的传播过程进行数值模拟。模型能充分考虑外海波浪在传播的过程中受到风的影响,能够模拟波浪传播过程中的浅水变形、折射、破碎、底摩阻耗散以及由于风能输入、白浪耗散和波波相互作用等引起的能量的输入和转移等多重物理过程。将建立的模型的计算结果与经验公式计算结果进行比较分析,说明波浪在远距离的传播过程中,沿程的底摩阻耗散、风能输入以及波波非线性相互作用等物理现象的影响是不可忽略的,在苏北辐射沙洲海域采用近岸风浪谱数值模型对波浪的传播变形计算较为合适,模型可用于苏北辐射沙洲海域的促淤圈围工程的设计波浪要素的计算。
于亮[10]（2010）在《考虑波流耦合作用的渤海湾风暴潮三维数值模拟》文中研究说明渤海湾是世界上风暴潮灾害发生频率较高的海域之一。以往对渤海湾风暴潮的研究大部分都是关于风暴潮过程中水位变化的计算和特定海域流场的分析,而对于风暴潮过程中近岸波浪对水位和流场的影响,基本限于少量的二维数学模型研究。本文基于三维区域海洋模型ROMS和浅水风浪模型SWAN,建立了考虑三维辐射应力的渤海湾风暴潮模型。该模型除了能够模拟渤海湾风暴潮过程中天文潮和风暴潮的非线性作用,还可以考虑近岸波浪增水及近岸波生流对风暴潮的影响。本文的主要内容和结论如下:1.论文根据实测资料对ROMS和SWAN模型进行了验证,确定了合理的模型参数。在此基础上,模拟了理想地形纯波浪作用下的波浪近岸增水和近岸波生流,并与理论值进行了对比。模拟结果表明:波浪近岸增水值与入射波高和海滩坡度成正比;斜向入射波浪产生的近岸波生流在破波线附近最大,向两侧逐渐减小。模拟的结果与已有理论一致。2.本文对渤海湾9216、0310两场风暴潮进行了数值模拟,并按纯天文潮、不考虑波浪的风暴潮和考虑波浪的风暴潮三种情况分别进行模拟,最终得出了风暴潮过程水位和流场的时空变化特征。结果表明:风暴潮过程中迎风海岸增水值最大;沿岸流速增大,且由往复流变为单向流;由于表层受风应力作用,垂向流速梯度明显增加,各层之间的流向也出现差异。3.针对近岸波浪对风暴潮近岸水位和流场的影响进行了详细的分析。分析表明:渤海湾风暴潮过程中波浪近岸最大增水值约0.3～0.4m,为入射波高的6%～8%,在风暴潮预报中不能忽略;风暴潮过程中的近岸波生流对沿岸流速有很大影响,波生流与水流同向时,流速增大,反之,流速减小。
二、一种新型的数值模拟近岸波浪的动谱平衡方程模型（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种新型的数值模拟近岸波浪的动谱平衡方程模型（论文提纲范文）
（1）固定式风浪联合发电装备的水动力性能分析与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 海上风力发电系统种类及发展现状 |
| 1.2.2 波浪能发电装置种类及发展现状 |
| 1.2.3 风浪联合发电装置发展现状 |
| 1.3 风浪联合发电装置水动力学研究方法 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 固定式风浪联合发电装备水动力分析理论基础 |
| 2.1 SWAN数值模型介绍 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 源项 |
| 2.2 AQWA理论介绍 |
| 2.2.1 波浪运动方程 |
| 2.2.2 规则波理论 |
| 2.2.3 随机波浪理论 |
| 2.2.4 频域运动方程 |
| 2.2.5 时域运动方程 |
| 2.2.6 海洋工程结构物波浪载荷计算 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 波浪数值模型验证与波浪参数确定 |
| 3.1 SWAN双层嵌套模型验证 |
| 3.1.1 模型参数设置 |
| 3.1.2 “杜苏芮”台风过境期间模型验证 |
| 3.1.3 冬季寒潮大风期间长时段模型验证 |
| 3.2 波浪参数的确定 |
| 3.2.1 全时段波高模拟与统计 |
| 3.2.2 全时段周期值模拟与统计 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 固定式风浪联合发电装备概念设计和结构优化 |
| 4.1 固定式风机尺寸设计 |
| 4.2 波浪能发电装备浮子设计及优化 |
| 4.3 设计海况下集成结构设计与水动力性能分析 |
| 4.3.1 固定式风机基础与浮子距离对水动力性能影响 |
| 4.3.2 波浪能发电装置PTO系统刚度对水动力性能影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 固定式风浪联合发电装备波浪载荷强度分析 |
| 5.1 典型海况下集成结构静强度分析 |
| 5.2 基于频域谱分析方法的风浪联合发电装备疲劳损伤分析 |
| 5.2.1 海浪参数 |
| 5.2.2 传递函数与热点应力响应谱 |
| 5.2.3 短期预报及循环次数的确定 |
| 5.2.4 S-N曲线确定 |
| 5.2.5 疲劳损伤计算 |
| 5.3 本章总结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）近岛礁海域波浪时空分布不均匀性的演化机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 波浪数值模型的研究进展 |
| 1.2.2 SWAN数值模型的研究进展 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 SWAN模型基本理论 |
| 2.1 SWAN模型控制方程 |
| 2.2 源函数项处理 |
| 2.2.1 风输入部分 |
| 2.2.2 底摩擦源函数项 |
| 2.2.3 深度破碎项 |
| 2.2.4 白浪破碎源函数项 |
| 2.2.5 非线性相互作用能量项 |
| 2.3 SWAN模型初始条件和边界条件 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 SWAN自嵌套模式模型验证 |
| 3.1 南海海底地形介绍 |
| 3.2 台风“鲸鱼”嵌套模拟验证 |
| 3.2.1 台风“鲸鱼”介绍 |
| 3.2.2 计算模型设置 |
| 3.2.3 台风“鲸鱼”波浪场数值模拟结果 |
| 3.2.4 结果分析 |
| 3.3 台风“艾云尼”嵌套模拟验证 |
| 3.3.1 台风“艾云尼”介绍 |
| 3.3.2 计算模型设置 |
| 3.3.3 台风浪计算结果 |
| 3.4 2015年1月长期波浪数值模拟验证 |
| 3.4.1 计算模型设置 |
| 3.4.2 台风浪计算结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 南海近岛礁海域不同时空分布下的数值模拟 |
| 4.1 计算参数设置 |
| 4.2 计算位置说明 |
| 4.3 数值模拟结果统计分析 |
| 4.3.1 各测点数值结果统计 |
| 4.3.2 波高分布 |
| 4.3.3 波向分布 |
| 4.3.4 波高周期联合分布 |
| 4.3.5 能量谱分析 |
| 4.4 南海海域波浪参数周期性变化规律研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）波浪能装置阵列布设相关理论方法及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 波浪能开发利用技术国内外研究进展 |
| 1.2.2 波浪能资源调查与资源特性分析评估国内外研究进展 |
| 1.2.3 波浪能阵列技术的研究现状 |
| 1.3 技术路线 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 波浪能阵列相关基础理论研究和运动特性分析 |
| 2.1 波浪场对场中装置影响的理论推导 |
| 2.1.1 不可压缩流体连续方程和运动方程 |
| 2.1.2 势流条件下的波浪场 |
| 2.2 波浪场波浪能装置影响范围的理论分析 |
| 2.2.1 装置起伏运动对远处波浪场的影响 |
| 2.2.2 装置起伏运动对近处波浪场的影响 |
| 2.3 波浪场与装置间的动力和能量传递理论分析 |
| 2.3.1 函数梯度和曲面外法线 |
| 2.3.2 波浪场中装置三维运动曲面的势函数 |
| 2.3.3 波浪场中入射波二维运动曲面的势函数 |
| 2.4 作用于波浪能装置的水动力和力矩 |
| 2.4.1 波浪场中的水动力和力矩 |
| 2.4.2 波浪场中波浪能装置的附加质量公式 |
| 2.4.3 恒定流场中的附加质量求解 |
| 2.5 波浪场中点吸收式波浪能装置的运动特性 |
| 2.5.1 单一点装置的起伏运动 |
| 2.5.2 装置阵列的起伏运动 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 波浪能阵列布设海域波浪能资源特性分析 |
| 3.1 波浪能资源精细化调查方法研究 |
| 3.1.1 历史资料分析 |
| 3.1.2 研究制定精细化调查方案 |
| 3.2 波浪能装置布放海域的波高和波周期特性统计分析 |
| 3.3 波浪能在装置布放海域各波向上的分布特性分析 |
| 3.3.1 波向的统计分析 |
| 3.3.2 波浪能量在波向上的分布特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 点吸收式波浪能俘获装置结构优化方法研究 |
| 4.1 点吸收波浪能装置结构关键技术参数分析 |
| 4.2 确定装置浮子直径 |
| 4.3 装置最优入水深度分析 |
| 4.3.1 ANSYS AQWA及相关软件简介 |
| 4.3.2 软件计算方法与验证 |
| 4.3.3 分析确定装置的最优入水深度 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 波浪能阵列布设效果评价方法研究 |
| 5.1 波浪能阵列的能量获取系数 |
| 5.1.1 能量获取系数的数学表达 |
| 5.1.2 频率域上的能量获取系数 |
| 5.2 波浪能阵列能量整体俘获效果指标——阵列能量增益系数 |
| 5.2.1 阵列能量增益系数的定义 |
| 5.2.2 阵列能量增益系数的数学表达与计算 |
| 5.2.3 阵列能量增益系数的应用实例 |
| 5.3 波浪能阵列能量俘获效率指标——阵列能量俘获密度 |
| 5.3.1 阵列能量俘获密度的定义 |
| 5.3.2 阵列能量俘获密度的数学表达 |
| 5.3.3 阵列能量俘获密度的应用实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）用于直驱式波浪发电的圆筒型直线电机优化设计及其控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 波浪发电系统的研究状况 |
| 1.2.1 靠岸式波浪发电系统 |
| 1.2.2 近岸式波浪发电系统 |
| 1.2.3 离岸式波浪发电系统 |
| 1.2.3.1 筏式波浪发电装置 |
| 1.2.3.2 点头式波浪发电装置 |
| 1.2.3.3 振荡浮子式波浪发电系统 |
| 1.3 波浪直线发电机的研究现状 |
| 1.3.1 基于磁场调制原理的波浪直线发电机 |
| 1.3.1.1 磁场调制原理 |
| 1.3.1.2 磁场调制型直线磁齿轮 |
| 1.3.1.3 磁场调制复合直线电机 |
| 1.3.2 其它类型波浪直线发电机 |
| 1.4 本课题研究内容 |
| 第2章 用于直驱式波浪发电的磁场调制直线电机解析计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 FM-TLPMG直驱式波浪发电系统结构 |
| 2.2.1 FM-TLPMG基本结构 |
| 2.2.2 波浪发电系统结构 |
| 2.3 浮筒动力学特性分析 |
| 2.3.1 浮筒动力学方程 |
| 2.3.2 波浪激励力计算 |
| 2.3.3 辐射作用力计算 |
| 2.4 FM-TLPMG电磁解析计算 |
| 2.4.1 磁场解析模型 |
| 2.4.2 磁场求解 |
| 2.4.3 感应电动势计算 |
| 2.5 仿真和实验对比验证 |
| 2.5.1 浮筒水动力实验 |
| 2.5.2 电磁解析计算实验 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 FM-TLPMG磁场调制效应分析及其优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FM-TLPMG调制效应分析 |
| 3.2.1 FM-TLPMG工作特性分析 |
| 3.2.2 电机关键参数对磁场调制效应的影响 |
| 3.2.2.1 初级齿对调制效应的影响 |
| 3.2.2.2 极弧系数对磁场调制效应的影响 |
| 3.2.2.3 增速比对调制效应的影响 |
| 3.3 FM-TLPMG优化设计 |
| 3.3.1 充磁结构的优化 |
| 3.3.2 空载感应电动势优化 |
| 3.3.2.1 永磁体尺寸对空载感应电动势的影响 |
| 3.3.2.2 初级齿宽对空载感应电动势的影响 |
| 3.3.2.3 气隙长度对空载感应电动势的影响 |
| 3.3.2.4 不同充磁结构优化结果对比 |
| 3.3.3 FM-TLPMG定位力优化 |
| 3.3.3.1 定位力产生机理 |
| 3.3.3.2 磁障式辅助齿结构 |
| 3.3.3.3 定位力优化分析 |
| 3.4 FM-TLPMG电磁特性对比分析 |
| 3.4.1 电机结构参数 |
| 3.4.2 FM-TLPMG电磁特性分析 |
| 3.4.2.1 空载磁场分析 |
| 3.4.2.2 永磁磁链 |
| 3.4.2.3 空载感应电动势 |
| 3.4.2.4 绕组电感 |
| 3.4.2.5 负载特性分析 |
| 3.5 模拟波浪状态下输出性能仿真实验对比 |
| 3.5.1 FM-TLPMG样机 |
| 3.5.2 波浪模拟测试平台 |
| 3.5.3 模拟波浪速度下空载实验 |
| 3.5.4 模拟波浪速度下负载实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 多层聚磁式圆筒型永磁直线发电机结构与工作特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MI-TLPMG基本尺寸关系式与电机结构 |
| 4.2.1 电机基本尺寸方程 |
| 4.2.2 MI-TLPMG电机基本结构 |
| 4.3 MI-TLPMG磁路优化设计 |
| 4.3.1 内嵌式永磁体的优化 |
| 4.3.1.1 主磁极尺寸优化 |
| 4.3.1.2 辅助磁极尺寸和层数优化 |
| 4.3.2 初级齿部的优化 |
| 4.3.2.1 初级齿宽度优化 |
| 4.3.2.2 极靴长度和厚度的优化 |
| 4.4 MI-TLPMG定位力优化 |
| 4.4.1 L型辅助齿和极间磁阻 |
| 4.4.2 定位力优化方法 |
| 4.4.2.1 Taguchi法优化流程 |
| 4.4.2.2 试验计划 |
| 4.4.2.3 试验分析与优化结果 |
| 4.5 MI-TLPMG电磁性能对比分析 |
| 4.5.1 电机空载性能对比 |
| 4.5.2 电机负载性能对比 |
| 4.6 样机实验验证 |
| 4.6.1 样机结构 |
| 4.6.2 测试平台与波浪水槽实验 |
| 4.6.2.1 MI-TLPMG定位力测试 |
| 4.6.2.2 波浪模拟平台测试 |
| 4.6.2.3 波浪水槽实验 |
| 4.7 波浪直线发电机选型 |
| 4.7.1 电磁输出性能对比 |
| 4.7.2 机械结构对比 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 基于MI-TLPMG的波浪发电系统建模及控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MI-TLPMG电机数学建模 |
| 5.2.1 在自然坐标系下的数学模型 |
| 5.2.2 同步旋转坐标系下的数学模型 |
| 5.3 波浪发电系统优化控制策略 |
| 5.3.1 控制策略整体方案 |
| 5.3.2 发电机侧控制策略 |
| 5.3.2.1 机侧解耦控制 |
| 5.3.2.2 电流环控制器设计 |
| 5.3.2.3 波浪能跟踪策略 |
| 5.3.3 电网侧控制策略 |
| 5.3.3.1 网侧控制方法 |
| 5.3.3.2 电流环控制器设计 |
| 5.3.3.3 电压环控制器设计 |
| 5.4 电角度检测方法 |
| 5.4.1 MI-TLPMG电角度检测 |
| 5.4.1.1 传感器安装与结构 |
| 5.4.1.2 传感器磁场分布 |
| 5.4.1.3 电角度估算方法 |
| 5.4.2 网侧相角检测 |
| 5.4.2.1 单同步坐标锁相环 |
| 5.4.2.2 双同步坐标锁相环 |
| 5.5 波浪发电系统建模与仿真 |
| 5.5.1 MI-TLPMG电机模型 |
| 5.5.2 机侧整流控制策略建模与仿真 |
| 5.5.2.1 霍尔传感器电角度计算 |
| 5.5.2.2 机侧控制策略仿真结果分析 |
| 5.5.3 网侧控制策略仿真结果分析 |
| 5.5.3.1 电网相位检测 |
| 5.5.3.2 网侧控制策略仿真结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 波浪发电系统控制平台搭建与实验分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 控制系统硬件设计 |
| 6.2.1 总体硬件框架 |
| 6.2.2 线性霍尔传感器电路 |
| 6.2.3 电压电流检测电路 |
| 6.2.4 IGBT驱动电路 |
| 6.3 软件程序设计 |
| 6.3.1 机侧整流中断程序 |
| 6.3.2 网侧逆变中断程序 |
| 6.4 波浪发电系统实验研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（5）基于无积分节点间断有限元方法的浅水方程数值模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.2 浅水方程数值模拟研究进展 |
| 1.2.1 数值离散格式 |
| 1.2.2 间断捕捉 |
| 1.2.3 和谐性质 |
| 1.2.4 干湿处理 |
| 1.3 本文主要研究工作 |
| 第2章 无积分节点间断有限元格式 |
| 2.1 间断有限元方法 |
| 2.2 节点基函数与模基函数 |
| 2.3 无积分方法 |
| 2.4 标准单元 |
| 2.4.1 线单元 |
| 2.4.2 三角形单元 |
| 2.4.3 三棱柱单元 |
| 2.5 任意四边形无积分格式 |
| 2.6 边界条件 |
| 2.7 时间离散 |
| 2.8 数值试验 |
| 2.8.1 线性对流问题 |
| 2.8.2 非线性对流问题 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 适用于节点间断有限元的新型顶点斜率限制器 |
| 3.1 传统斜率限制器 |
| 3.2 顶点斜率限制器 |
| 3.3 数值试验 |
| 3.3.1 恒定流算例 |
| 3.3.2 旋转流算例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 二维浅水方程模拟 |
| 4.1 控制方程 |
| 4.2 数值离散 |
| 4.3 边界条件 |
| 4.3.1 固壁边界条件 |
| 4.3.2 开边界条件 |
| 4.4 和谐性质 |
| 4.4.1 通量平衡 |
| 4.4.2 底坡源项修正 |
| 4.5 干湿处理方法 |
| 4.5.1 干湿单元判断 |
| 4.5.2 干单元计算 |
| 4.5.3 半干半湿单元计算 |
| 4.5.4 水深非负限制时间步长 |
| 4.6 数值试验 |
| 4.6.1 恒定流模拟 |
| 4.6.2 非恒定流理想算例模拟 |
| 4.6.3 物理模型与实际潮流验证 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 三维线性浅水方程模拟 |
| 5.1 σ坐标控制方程 |
| 5.2 数值离散 |
| 5.2.1 动量方程 |
| 5.2.2 连续方程 |
| 5.3 边界条件 |
| 5.4 数值试验 |
| 5.4.1 封闭港湾内水面振荡 |
| 5.4.2 变底坡半封闭港湾潮波运动 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）基于物模实验的浅水波浪谱模型源项的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 波浪数值模型研究进展 |
| 1.2.1 SWAN模型研究进展 |
| 1.2.2 Boussinesq方程数学模型研究进展 |
| 1.3 本文主要工作及研究方法 |
| 2 波浪数值模型 |
| 2.1 SWAN模型 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 模型源汇项的处理 |
| 2.1.3 数值方法 |
| 2.2 Boussinesq数值模型 |
| 2.2.1 二参数Boussinesq方程 |
| 2.2.2 数值离散方法 |
| 2.2.3 边界条件 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 浅水地形实验室尺度波浪数值模型的建立 |
| 3.1 物理模型试验简介 |
| 3.1.1 试验地形及布置 |
| 3.1.2 试验具体工况 |
| 3.2 SWAN数值模型的建立 |
| 3.2.1 网格划分和造波方法 |
| 3.2.2 源项设置以及模型验证 |
| 3.3 Boussinesq方程数值模型的建立 |
| 3.3.1 一维数值模型 |
| 3.3.2 波浪破碎的引入 |
| 3.3.3 网格的划分和参数设置 |
| 3.3.4 模型的验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 SWAN模型实验室尺度模拟及源项影响分析 |
| 4.1 波浪特征参数的比较 |
| 4.1.1 有效波高的对比结果 |
| 4.1.2 谱平均周期的对比结果 |
| 4.1.3 沿程频谱的对比结果 |
| 4.2 SWAN浅化破碎项的影响 |
| 4.2.1 破碎耗散能量的比较 |
| 4.2.2 破碎参数的影响 |
| 4.2.3 新型方案的验证 |
| 4.3 SWAN三波相互作用项的影响 |
| 4.3.1 三波对能量再分配的影响 |
| 4.3.2 参数设置对模拟结果的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 两种模型对浅水破碎波模拟能力的对比 |
| 5.1 波浪特征参数的比较 |
| 5.1.1 有效波高的对比结果 |
| 5.1.2 谱平均周期的对比结果 |
| 5.1.3 沿程频谱的对比结果 |
| 5.2 破碎项对Boussinesq方程模型结果的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）岛礁波浪场的数值模拟应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 绪论 |
| 1.1 本课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 波浪演化模拟方法研究进展 |
| 1.2.2 WAVEWATCH-Ⅲ研究进展 |
| 1.3 论文内容与结构 |
| 2. WW3模型介绍 |
| 2.1 模型的控制方程 |
| 2.2 源项的计算 |
| 2.2.1 风-波相互作用项S_(in) |
| 2.2.2 非线性波-波相互作用项S_(nl) |
| 2.2.3 耗散项S_(ds) |
| 2.2.4 壁面摩擦项S_(bot) |
| 2.2.5 线性输入项S_(ln) |
| 2.2.6 碎波项S_(db) |
| 2.3 方程的离散和求解 |
| 2.3.1 第一步：时间模式下的波高修正 |
| 2.3.2 第二步：在物理空间求解 |
| 2.3.3 第三步：在谱空间进行求解 |
| 2.3.4 源项的离散求解 |
| 2.4 模型中的输入谱 |
| 2.4.1 Gaussian谱 |
| 2.4.2 JONSWAP谱 |
| 2.4.3 Fetch-limited JONSWAP谱 |
| 2.4.4 自定义谱 |
| 2.5 模型参数设置 |
| 2.6 模型二次开发 |
| 2.6.1 源文件的修改及其说明 |
| 2.6.2 模型的可视化 |
| 2.7 本章小结 |
| 3. 二维海底突变算例 |
| 3.1 算例概况 |
| 3.2 输入谱及参数设置 |
| 3.3 模拟结果 |
| 3.3.1 波浪演化流程分析 |
| 3.3.2 穿透系数曲线对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4. 近岛礁生产生活平台及浮式栈桥系统水动力性能模型试验计算 |
| 4.1 算例概况 |
| 4.1.1 地形前处理 |
| 4.1.2 地形网格无关性检验 |
| 4.2 输入谱及参数设置 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 各个计算工况结果与试验对比 |
| 4.3.2 波谱误差分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5. 波浪在岛礁变水深海区传播变形规律模型试验计算 |
| 5.1 算例概况 |
| 5.1.1 建立地形网格 |
| 5.1.2 波浪测点位置分布 |
| 5.2 输入谱及参数设置 |
| 5.3 计算结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6. 台风“海鸥”波浪场计算 |
| 6.1 算例概况 |
| 6.1.1 台风场条件 |
| 6.1.2 计算域范围及波浪实测数据 |
| 6.2 输入谱及参数设置 |
| 6.3 计算结果与实测对比 |
| 6.3.1 有意波高验证 |
| 6.3.2 波浪谱验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 波浪监测点信息 |
| 附录B 监测点的有意波高对比 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）基于SWAN模型的渤海波浪特性及水交换研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 相关研究现状综述 |
| 1.2.1 浅水长波模型研究综述 |
| 1.2.2 浅水色散波模型研究综述 |
| 1.2.3 基于波作用量守恒的SWAN模型 |
| 1.2.4 近岸海域波流相互作用研究综述 |
| 1.2.5 渤海波浪特性研究综述 |
| 1.2.6 大型海湾水交换的描述与计算方法 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 近岸波流场数学模型的原理、方法及基本验证 |
| 2.1 基于浅水长波方程的水动力学模型 |
| 2.1.1 水动力学模型的原理及基本求解方法 |
| 2.1.2 水动力学模型的基本验证 |
| 2.2 基于波作用量守恒的波浪模型 |
| 2.2.1 波浪模型的原理及数值求解方法 |
| 2.2.2 波浪模型的基本验证 |
| 2.3 基于辐射应力理论的波生近岸流模型 |
| 2.3.1 波生近岸流模型的原理及基本求解方法 |
| 2.3.2 波生近岸流模型的基本验证 |
| 2.4 本章小节 |
| 第三章 波流场模型在渤海的校准与验证 |
| 3.1 水动力学模型的验证 |
| 3.1.1 模型设置 |
| 3.1.2 模型的验证 |
| 3.2 风场数据的修正及检验 |
| 3.2.1 风场数据的来源及特征分析 |
| 3.2.2 风场数据的修正方法 |
| 3.2.3 校准后风场数据的检验 |
| 3.3 波浪模型的校准及验证 |
| 3.3.1 实测波浪数据的来源及特征分析 |
| 3.3.2 SWAN模型的主要影响因素分析及渤海模型参数的确定 |
| 3.3.3 模型设置 |
| 3.3.4 模型验证结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 渤海及渤海湾的波浪特性分析 |
| 4.1 渤海波浪特性的分析 |
| 4.1.1 模型设置 |
| 4.1.2 年平均波浪参数的分布特征 |
| 4.1.3 波浪参数的季节变化特征 |
| 4.2 围填海工程对渤海湾波浪场的影响 |
| 4.2.1 模拟方案设置 |
| 4.2.2 围填海工程对渤海湾年平均波浪参数的影响 |
| 4.2.3 围填海工程对渤海湾波浪参数季节变化特征的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 波浪对渤海湾水交换的影响 |
| 5.1 适合大面积海域整体和局部水交换特性分析的水交换模型 |
| 5.1.1 随机游动模型 |
| 5.1.2 水交换的时间尺度 |
| 5.2 波浪对渤海湾流场及余流场的影响 |
| 5.2.1 模拟方案设置 |
| 5.2.2 波浪对渤海湾流场的影响及分析 |
| 5.2.3 波浪对渤海湾余流场的影响及分析 |
| 5.3 波浪对渤海湾水交换特征的影响 |
| 5.3.1 模拟方案设置 |
| 5.3.2 波浪对渤海湾总体水交换特征的影响及分析 |
| 5.3.3 波浪对渤海湾典型区域水交换能力的影响及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 围填海工程对渤海湾水交换的影响 |
| 6.1 模拟方案设置 |
| 6.2 围填海工程对渤海湾水交换总体特征的影响及分析 |
| 6.3 围填海对渤海湾典型区域水交换能力的影响及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）风浪谱模型在苏北辐射沙洲海域的应用研究（论文提纲范文）
| 1 概述 |
| 2 模型的选用 |
| 3 模型方程 |
| 4 模型建立 |
| 5 模型验证及应用 |
| 5.1 外海波浪要素确定 |
| 5.2 计算结果及验证分析 |
| 6 结 语 |
（10）考虑波流耦合作用的渤海湾风暴潮三维数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 国内外风暴潮数值模拟进展 |
| 1.3 辐射应力的研究及应用进展 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 渤海湾自然状况介绍及风暴潮特点分析 |
| 2.1 渤海湾自然状况介绍 |
| 2.1.1 地理条件 |
| 2.1.2 潮汐特点 |
| 2.1.3 气候条件 |
| 2.2 渤海湾风暴潮历史及特点 |
| 2.2.1 风暴潮历史 |
| 2.2.2 渤海湾风暴潮特点 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于ROMS 建立的三维风暴潮模型 |
| 3.1 模型简介 |
| 3.2 ROMS 水动力模型 |
| 3.2.1 控制方程 |
| 3.2.2 紊动闭合模型 |
| 3.2.3 坐标系统 |
| 3.2.4 边界条件 |
| 3.3 ROMS 底部应力计算 |
| 3.4 三维辐射应力 |
| 3.5 SWAN 波浪模型 |
| 3.6 ROMS 与SWAN 的耦合运算 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 潮流和波浪模型验证及波浪近岸效应分析 |
| 4.1 ROMS 潮流模型验证 |
| 4.2 SWAN 波浪模型验证 |
| 4.3 波浪近岸效应的分析 |
| 4.3.1 近岸增减水效应 |
| 4.3.2 沿岸流效应 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 渤海湾风暴潮数值模拟及波浪影响分析 |
| 5.1 风暴潮过程中水位变化的时空特征分析 |
| 5.1.1 9216 风暴潮 |
| 5.1.2 0310 风暴潮 |
| 5.2 风暴潮过程中的三维流场时空特征分析 |
| 5.2.1 9216 风暴潮 |
| 5.2.2 0310 风暴潮 |
| 5.3 近岸波浪对风暴潮过程的影响分析 |
| 5.3.1 近岸波浪对风暴潮水位的影响 |
| 5.3.2 近岸波浪对风暴潮流场的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论和建议 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
四、一种新型的数值模拟近岸波浪的动谱平衡方程模型（论文参考文献）
- [1]固定式风浪联合发电装备的水动力性能分析与优化[D]. 王培铮. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]近岛礁海域波浪时空分布不均匀性的演化机理研究[D]. 梅子扬. 大连理工大学, 2020(02)
- [3]波浪能装置阵列布设相关理论方法及其应用研究[D]. 王鑫. 天津大学, 2019(01)
- [4]用于直驱式波浪发电的圆筒型直线电机优化设计及其控制研究[D]. 夏涛. 东南大学, 2019
- [5]基于无积分节点间断有限元方法的浅水方程数值模型研究[D]. 李龙翔. 天津大学, 2019(06)
- [6]基于物模实验的浅水波浪谱模型源项的研究[D]. 时莹. 大连理工大学, 2018(02)
- [7]岛礁波浪场的数值模拟应用研究[D]. 孙泽. 大连理工大学, 2016(03)
- [8]基于SWAN模型的渤海波浪特性及水交换研究[D]. 吕祥翠. 天津大学, 2014(08)
- [9]风浪谱模型在苏北辐射沙洲海域的应用研究[J]. 李杰,袁建忠. 水利经济, 2012(04)
- [10]考虑波流耦合作用的渤海湾风暴潮三维数值模拟[D]. 于亮. 天津大学, 2010(02)
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