1. 本选题研究的目的及意义
斯托克斯漂流作为海洋中一种重要的物质输运机制,对海岸工程、海洋环境和海洋生态系统等方面都有着至关重要的影响。
准确计算斯托克斯漂流垂向剖面,对于深入理解近岸水动力过程、预测污染物扩散、以及保障海洋工程安全至关重要。
研究目的:本研究旨在深入研究和比较现有的斯托克斯漂流垂向剖面计算方法,分析不同方法的优缺点、适用范围和局限性,为实际应用提供科学依据和技术支持。
2. 本选题国内外研究状况综述
斯托克斯漂流作为波浪理论中的一个经典问题,一直受到国内外学者的广泛关注。
国内研究现状:国内学者在斯托克斯漂流的研究方面取得了一定的进展,主要集中在以下几个方面:1.基于线性波理论的斯托克斯漂流计算方法研究,发展了适用于不同水深和波浪条件的计算公式。
2.考虑非线性效应的斯托克斯漂流数值模拟研究,采用CFD等数值方法对波浪场和流场进行耦合计算,获得了更精确的斯托克斯漂流垂向剖面。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究的主要内容包括以下几个方面:1.系统阐述斯托克斯漂流的基本理论,包括线性波理论、斯托克斯漂流的物理机制、影响因素等。
2.详细介绍现有的斯托克斯漂流垂向剖面计算方法,包括基于特征波的计算方法、基于波谱的计算方法、以及数值模拟方法等,并分析各种方法的优缺点、适用条件和局限性。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值计算和案例研究相结合的方法,具体步骤如下:
1.系统搜集和整理国内外关于斯托克斯漂流垂向剖面计算方法的文献资料,了解现有方法的原理、优缺点以及适用范围。
2.深入研究线性波理论和斯托克斯漂流的物理机制,为计算方法的选择和改进提供理论依据。
3.选择具有代表性的基于特征波、基于波谱和数值模拟的斯托克斯漂流垂向剖面计算方法进行详细分析和比较,研究不同方法的计算精度、效率以及适用条件。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.系统比较和分析了现有的斯托克斯漂流垂向剖面计算方法,为实际应用提供更全面的参考依据。
2.结合规则波和非规则波浪条件,分析了不同计算方法在不同波浪条件下的适用性。
3.通过算例分析,揭示了波浪参数、水深等因素对斯托克斯漂流垂向剖面的影响规律。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 张弛,董国海,李孟国,刘海庆,侯静.基于非线性波浪理论的波浪漂流计算方法[J].水道港口,2022,43(06):709-716.
[2] 李孟国,董国海,张弛,刘海庆,侯静.规则波与非规则波作用下斯托克斯漂流垂向分布特征研究[J].海洋工程,2023,41(01):1-8 56.
[3] 刘汉宝,郭文峰,张凯.斯托克斯漂流垂向分布的改进Boussinesq方程模拟[J].海洋学研究,2021,39(06):18-25.
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