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摘要: 使用光滑粒子流体动力学(SPH)求解浅水方程(SWE)在海洋数值模拟领域具有巨大潜力,然而SWE-SPH方法中开放边界还存在许多问题仍未解决。本研究针对现有SWE-SPH模型中开放边界的反射问题,基于Flather的重力波开放边界理论,提出了新的非反射边界处理方法。通过凸起地形定常流动、双开口平底通道海平面扰动和圆柱绕流三个案例,评估了新边界条件的性能,并与原方法中的特征开放边界条件进行对比。结果表明新边界能有效减少反射,允许扰动向外传播,且易于通过模型开放边界处指定的外部流动条件实现。此外将SWE-SPH模型应用于Okushiri海啸模拟,并与有限体积法结果对比,验证了模型在复杂水深跨临界流动中的适用性和有效性,以模拟更广泛的海洋数值模拟问题。
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