波浪模式的变分多尺度方法模拟  

Numerical simulation of wave pattern with variational multiscale method

作　　者：刘小刚 任睿超 王震[1] 惠小健[1] 章培军[1] Liu Xiaogang;Ren Ruichao;Wang Zhen;Hui Xiaojian;Zhang Peijun(School of Science,Xijing University,Xi'an 710123,China;School of Mathematics,Northwest University,Xi'an 710127,China)

机构地区：[1]西京学院理学院,陕西西安710123 [2]西北大学数学学院,陕西西安710127

出　　处：《海洋学报》2020年第11期34-38,共5页

基　　金：西京学院校科研基金项目(XJ180210);陕西省自然科学基础研究计划项目(2020JM-646);陕西省自然科学基础研究计划项目(2019-03-18);陕西省创新能力支撑计划项目(2018GHJD-21)。

摘　　要：针对波浪模式问题,将变分多尺度方法与自由面捕捉技术相结合;把波浪模式的各个物理量分解到"粗""细"两种尺度上,引入消除数值伪振荡的稳定化结构;最后求解"粗""细"两种尺度耦合的整体变分多尺度方程,模拟了水波自由晃动的1个周期和波浪的传播过程。模拟结果表明:采用变分多尺度方法模拟水波晃动和波浪传播不会引起数值伪振荡,得到精确的数值解,能够正确模拟水波自由晃动的周期性变化现象以及波浪的传播过程。For the wave model,we combine the variational multiscale method with the free surface captured technology,and decompose various physical quantities of the wave model into"coarse"scale and"fine"scale following the variational multiscale method,and introduce the stabilization structure to eliminate numerical pseudo oscillation.Finally,the total variational multiscale equation of coupling"coarse"scale and"fine"scale is solved to simulate the water wave oscillating freely in a cycle and wave propagation.The numerical results show that the numerical results is accurate,and the method eliminates the spurious oscillations,and simulate correctly the phenomenon of periodic changes of water waves oscillating freely and wave propagation.

关 键 词：波浪模式 变分多尺度 稳定化方法 自由面 

分 类 号：O241[理学—计算数学]