热带海洋学报

作者：彭尔曼, 姚宇, 李壮志, 许从昊

单位：1.长沙理工大学水利与环境工程学院, 湖南 长沙 410114；2.水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410114

关键词：背景水流,破碎带,Navier-Stokes方程,珊瑚礁,

基金：国家重点研发计划项目课题(2021YFC3100500); 国家自然科学基金项目(51979013); 长沙理工大学专业学位研究生“实践创新与创业能力提升计划”项目(CLSJCX22066)

为研究波流共同作用下珊瑚礁海岸附近水动力特性, 本文基于雷诺平均的Navier-Stokes方程(Reynolds-averaged Navier-Stokes equations, RANS)建立了2维数值波流水槽, 分别采用k-ωSST湍流模型模拟湍流和流体体积法(volume of fluid, VOF)追踪自由液面。模拟定常正向流和反向流, 并与只考虑波浪的情形进行对比, 重点分析了水流对沿礁波高、平均水位以及破碎带附近波生流、湍动能和雷诺剪切应力的影响。结果表明, 相对于纯波浪的情况, 正向流使礁坪波高和增水减小, 反向流使礁坪波高和增水增大, 增减幅度随水流流量的增加而增大, 正向流影响下破碎带附近沿水深方向整个水体均为向岸流, 反向流影响下破碎带附近波谷上方为向岸流下方为离岸流, 波谷下方水流强度均随着流量的增加而增大; 破碎带附近的湍动能和雷诺剪切应力的随着正向流流量的增加而减小, 随着反向流流量的增加而增大。

来源：2024年第3期

《热带海洋学报》期刊编辑部

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