Development of a 3D numerical wind wave tank using an explicit method of water surface location

使用水面定位的显式方法开发 3D 数值风浪池

• 批准号: 20560482
• 负责人: MIZUTANI Natsuki
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Osaka Sangyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20560482/
• 关键词: 風波; 気流の剥離; 運動量輸送; 数値風洞水槽; 可視化実験; 自己調整機能; 風波レイノルズ数; 界面抵抗係数; 海洋物理; 数値解析手法; 可視化; 値解析手法

Development of a 3D numerical wind wave tank was tried to compute air flow, water flow and wind waves. From previous results, it has been found that there is large gradient of velocity at water surface. In this study, two explicit methods to treat water surface were proposed, but the numerical model using the methods didn't have enough accuracy. From visualization experiments carried out to be compared with numerical results, it was found that air flow separation over wind waves controlled momentum transfer between air side and water side. This result suggests that air flow separation strongly affects self control of development mechanism of wind waves.

尝试研制了一个三维数值风浪池，用于计算空气流、水流和风浪。从以往的研究结果中可以看出，水面存在较大的流速梯度。本文提出了两种处理水面的显式方法，但这两种方法所建立的数值模型精度不够。通过可视化实验与数值计算结果的对比发现，风浪上的气流分离控制了气水侧的动量传递。这说明气流分离对风浪发展机制的自我控制有很大影响。

项目成果

風波上の気流の剥離の発生頻度とその要因について

风浪上气流分离频率及其成因

• 发表时间: 2009
• 期刊: 土木学会論文集B2(海岸工学) Vol.65,No.1
• 作者: T. Tamura;M. Fujii;水谷夏樹;水谷夏樹,鍛治允啓,宮島昌弘;水谷夏樹;水谷夏樹,Edwin A.Cowen,宮島昌弘
• 通讯作者: 水谷夏樹,Edwin A.Cowen,宮島昌弘

砕波を伴わない風波の自己調整機能に対する気流の剥離の役割について

论气流分离对风浪不破浪自调节功能的作用

• 发表时间: 2011
• 期刊: 土木学会論文集B2(海岸工学)
• 作者: John C. WELLS;Tuyen T . B. NGUYEN;Anh V . NGUYEN;泉宮尊司;水谷夏樹
• 通讯作者: 水谷夏樹

水面の抵抗係数に及ぼす風波界面上の気流の影響

风浪界面气流对水面阻力系数的影响

• 发表时间: 2011
• 期刊: ながれ
• 作者: WELLS;J.C.;水谷夏樹
• 通讯作者: 水谷夏樹

The relationship between occurrence frequency of air flow separation over wind waves and statistic values of wind waves

风浪上气流分离发生频率与风浪统计值的关系

• 发表时间: 2010
• 作者: Mizutani N.;E.A.Cowen
• 通讯作者: E.A.Cowen