完全結合直接数値シミュレーションによる風波成長の再検討【JST・京大機械翻訳】

Wu Jiarong; Popinet Stephane; Deike Luc

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202212633161501 整理番号：22P0286165

完全結合直接数値シミュレーションによる風波成長の再検討【JST・京大機械翻訳】

Revisiting wind wave growth with fully-coupled direct numerical simulations

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発行年： 2022年02月07日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年11月06日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

二相Navier-Stokes方程式に対する直接数値シミュレーションによる風波成長を調べた。c/u_x=2から8までの風摩擦速度u_*に対する波速度cの比,すなわち,遅いから中間の波領域への比率を考察した。および初期波急勾配は0.1から0.3;2つは独立して変化した。乱流風と移動,ほぼ単色波は,サブグリッドスケールモデルなしで完全に結合される。新しい完全結合手法は,波振幅と形状の同時進化を,水中境界層(ドリフト電流)と共に,波破壊まで捉える。時間依存rms表面標高から計算した波エネルギー成長は,抽出した表面圧力分布から計算したものと定量的一致にあり,有限振幅重力波に対する圧力強制の主要な役割を確認した。表面圧力分布の主モードの位相シフトと振幅を系統的に報告し,可能な風波成長理論の直接的な証拠を提供した。運動量とエネルギーフラックスについては,波型抗力が波齢の強い関数ではなく,波急勾配に密接に関連していることを見出した。rms急勾配と波形抗力の時間発展は,風波結合の履歴の影響があることを示した。正規化波成長速度は以前の実験および数値研究と一致した。著者らは,様々な一般的に採用された基礎となる仮定を明確にし,異なる以前の理論的,数値的,および実験的結果の間のデータの散乱を調和させ,新しい数値証拠でこの長年の問題を再検討する。【JST・京大機械翻訳】

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, 【Automatic Indexing@JST】

流体波,流体振動 , 波浪,潮流

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