数值模拟推板式波浪水槽的关键参数取值探讨

对于水波问题,属于非定常流动,数值模拟相当耗时.为了解决这个难题,除了采用高性能计算机和并行技术外,需要优选数值模拟中网格尺度和时间步长,它们在提高计算精度和节约计算耗时中起着关键作用.文中假设流动为黏性层流,改变了7种波长方向网格尺度,改变了四种自由面附近波高方向的网格尺度和改变了三种时间步长,对二维推板式波浪水槽中波浪传播展开了数值模拟.数值模拟的精度用数值计算和解析解的波高误差及单位距离波高相对衰减量来衡量.综合考虑计算精度和计算耗时,推荐了较优的网格尺度和时间步长的取值.较优的网格尺度还与单元网格长宽比有关,文中给出了较优网格尺度对应的单元网格长宽比.将推荐取值下数值模拟的时历波形与试验波形进行比较,二者吻合效果良好.