新型高效非静压水动力数值模式

基于欧拉方程采用Taylor级数展开提出了水平方向最高导数为二阶的新型非静压波浪数值模式，空间三层即可适用kd≤10π 的极深水范围。提出了非静压模型网格分离求解方法（PDI），泊松方程的计算时间可减少80%以上。该方法已被美国特拉华大学开发的NHWAVE模型和荷兰代尔夫特理工大学开发的SWASH模型所采用。

图2.1.1 新型非静压模型精度

图2.1.2  PDI方法计算流程和网格划分图

图2.1.3  PDI方法计算效率对比图

成功复演了珊瑚礁海岸波浪破碎紊动涡流场的时空变化过程，发现礁冠的存在会增强破波能量耗散率达4.5倍。模拟计算捕捉到长江口北槽下段涨急与涨憩之间存在的Kelvin-Helmoltz涡，发现Kelvin-Helmoltz涡会增强垂向紊动并加速盐淡水混合。

图2.1.4 礁冠影响下底部能量耗散率对比图

图2.1.5 长江口北槽K-H涡发生时盐度、速度梯度、盐度梯度、理查德森数垂向分布图