三維數值水槽之開發與研究(III)

Abstract

本文乃利用邊界元素法以 Lagrange 之描述流體運動之觀點在時間領域內配合時間之前進差模式(time marching procedure)分來建立一數值模式，模擬三維波浪之造波、傳遞與變形之問題，期能藉由此數值模式來模擬實際平面水槽之各種造波問題。考量未來之發展，本文模式在造波邊界採用較先進並廣為採用的蛇形造波機(serpent-type wave generator) 之造波方式，造波單元可視為由許多活塞式造波板所組成，本文初步以單方向造波方式模擬孤立波來檢驗模式之正確性，解析過程並考量自由水面之非線性條件。本文對三維水槽各邊界之元素分割方式採取將邊界分割成許多四邊形線形元素。由於計算矩陣相當龐大，需要相當快的運算器與龐大的記憶體容量，故在矩陣計算上採用所謂的平行電腦運算技術來解決此問題以便增快運算之速度並增進結果之精確性。經實際模擬孤立波之造波後得到令人滿意的結果。