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摘要
为了说明波浪场中浓度输移扩散Stokes漂移效应的欧拉描述方法,采用欧拉方法推导了波浪场中波浪周期平均的浓度输移扩散方程,其对流项是由波浪速度的波动和物质浓度的波动相互作用而产生,所含的对流速度恰是Stokes漂移速度。由此说明,波浪场中浓度扩散问题的Stokes漂移效应可以自动的由欧拉法来考虑,所得到的Stokes漂移效应与拉格朗日描述的结果是等价的。为了进一步说明这一问题,将粒子追踪法的拉格朗日描述的Stokes漂移速度与欧拉法的结果进行了对比,二者是一致的。研究中也数值求解了线性波浪场中σ坐标下浓度扩散方程,将浓度的Stokes漂移、浓度分布和粒子追踪法的结果进行了对比,以证明欧拉描述和拉格朗日描述两种方法的等价性。研究中也根据实验结果对实际波浪场中Stokes漂移效应所引起的浓度漂移进行了讨论,解释了物理模型实验中的观察到的波浪场中浓度漂移现象。
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单位海岸和近海工程国家重点实验室; 大连理工大学
