底床造波研究

Abstract

基於勢能流理論，本研究將探討利用底床造波的可行性，底床造波與目前一般採用的側向活 塞式造波比較，具有降低數值水槽再反射(水槽中結構物引起之反射波遇到造波板引起再一次反射) 的優點。首先假設水槽底床一有限長度區域(造波區)成週期性的上下振動，以邊界元素法探討底床 位移與水面變化的關係，包括水深的影響等。進一步假設底床造波區除了上下週期性振動之外， 在數值水槽縱向(x 軸方向)也成正弦函數形狀並以相位速度(phase velocity)c 往負x 方向前進，利用 邊界元素法可研究底床造波引起水面波高、波長等波浪性質與造波區長度、振幅、相位速度等之 關係。本研究將分成兩部分進行，第一部分為線性分析，將在頻率域(frequency domain)進行 研究，除了水面採取線性化的自由水面邊界條件之外，水槽兩端設定為線性輻射邊界條件。 第二部分為非線性分析，水面採取完整的非線性自由水面邊界條件，將在時間域(time domain) 進行研究，採取Eularian Lagarangin 混合模式追蹤自由水面水粒子的運動軌跡， 水槽兩端設 海綿層消減波能，並於海綿層末端加入輻射邊界條件，減少反射波的影響。