斜向波与任意多个长水平圆柱的相互作用  

作　　者：沈永明[1] 郑永红[2] 吴朝安[3] 

机构地区：[1]大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,大连116023 [2]中科院广州能源研究所,广州510640 [3]香港大学机械工程系

出　　处：《中国科学（E辑）》2007年第1期107-126,共20页Science in China(Series E)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:10332050;50579005);国家高技术研究发展计划(编号:20060105Z4010)资助项目

摘　　要：采用多极子展开法对有限水深下线性斜向波与任意多个完全淹没的长水平圆柱相互作用的散射和辐射问题进行了研究.首先建立由多极子线性组合表示的散射势和辐射势的级数形式的解析表达式,然后利用Bessel函数的加法定理和物面边界条件来确定该级数表达式中的未知系数,在此基础上,导出了波浪力、附加质量和透反射系数的解析表达式.采用边界元方法对本文的解析解进行了验证,同时利用本文的解析方法研究了3种不同工况的线性斜向波与多个水平圆柱的相互作用问题.结果表明,圆柱个数、排列方式及其间距对波浪力、水动力学系数以及透反射系数有显著影响,并在数值实验中发现了一些重要而有趣的物理现象.

关 键 词：散射和辐射 水波 解析解 水动力学特性 

分 类 号：TV139.23[水利工程—水力学及河流动力学]