1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义

与海浪的传播特性相似，因此可研究摇板造波来间接地分析近海岸波浪。人们对波理论进行了大量的研究，其中如何在实验室通过人工的地球上70%的表面积是海洋，海洋中占据着地球绝大多数的资源，而且目前海洋资源的开发还处在较早阶段，另一方面，水路运输在全球也有着重要的意义，无论是海洋资源的开发和水路运输，都离不开船舶与海洋结构物（海洋平台和船舶等）相关的运载工具。如今自然灾害频发，尤其是海啸，具有巨大的摧毁能力，威胁到运载工具的安全，对经济和人员生命财产造成巨大威胁，因此有必要研究波浪的传播机理和特性，是避免波浪对水上运载工具损坏的一个十分重要的途径。

例如孤立波是一种浅水域有限振幅波，方式产生波浪以及再现其传播特性是一个重要的研究方向。随着计算硬件的高速发展和应用，以及数值模拟技术的日渐成熟，开发使用数值水池在近年来成为又一种发展迅速颇有前景的研究手段。与物理实验相比较，数值模拟可以节省大量人力物力，并且它能实现全尺度模拟并避开了实际物理模拟中遇到的各种外界干扰等问题，能够模拟大范围的水动力问题，但是对于局部的复杂非线性现象，如波浪破碎等，目前数值模拟精度还有待提高，其模拟方法还有待研究，对这种局部复杂细节的捕捉仍然有赖于物理模拟。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

摇板造波数值模拟研究是指，根据已知量，即给出目标线性波的参数（周期和波高等），求解出摇板角度与时间的函数，建立数值水池，采用动网格方法实现数值造波。本课题研究通过在开源cfd软件openfoam的基础上开发一种运动边界，使之能按照给定的运动形式发生转动，从而实现摇板造波的数值模型。因课题研究的波浪一般涉及层流流动，因此仅求解n-s方程，而忽略湍流的影响。流场求解后再通过paraview对得出的数据进行后处理，直观地在计算机中得出数据模拟出的目标线性波，通过改变时间步长和网格数，可进一步与实验水池实验记过进行对比，通过对比可以得出，时间步长越短网格数越多，模拟出的波形与实验波形就越接近，即精度更高模拟出的波形更接近实际波形。在处理边界形状变化的非定常问题中,常常需要使用动网格技术,尤其是对于变化的流–固界面问题,例如游动的鱼、涡激振动的圆柱管道以及本文造波中运动的造波板等等,动网格的基本思想就是根据边界的运动适当地改变内部网格的布置方式以保证计算域被适当地空间离散。

2.2技术方案

3. 研究计划与安排

第1周：阅读文献；

第2周：对文献进行综述；

第3周-第4周：学习摇板造波相关理论，建立摇板运动与波形之间的关系；

4. 参考文献（12篇以上）

1.dong,c. m. and huang c. j. (2001), on a 2-d numerical wave tank in viscousfluid, proceedings of the eleventh international offshore and polarengineering conference, stavanger, norway, pp. 148-155.

2.grilli,s.t., guyenne, p. and dias, f. (2001), a fully nonlinear model forthree-dimensional overturning waves over arbitrary bottom,international journal for numerical methods in fluids, 35(7), pp.829-867.

3. hafsia, z., hadj, m. b.,lamloumi, h. and maalel, k. (2009), internal inlet for wavegeneration and absorption treatment, coastal engineering, 56, pp.951-959.