深水波浪非线性及不稳定性演变机理研究

Basing on the deep-water wave equations and perturbation analysis, the evolution mechanism of the two-dimensional deep-water wave will be studied. The relationship between the factors such as the scale factor, the wave steepness and the sideband number and so on will be obtained. Then we will analysis the nonlinearity and the instability with the change of the factors. The propagation mechanism of the two-dimensional deep-water wave will be clear. The oblique or lateral wave affect the instability characteristic of three-dimensional deep-water wave. The mathematical expression for the instability of three-dimensional deep-water wave will be obtained.And the expression will be used to analysis the multi-directional random waves.The numerical model will be built to simulate the three-dimensional deep-water wave propagation.Then it can help us to understant the mechanism of the three-dimensional deep-water wave.

进行波浪水槽试验，同时基于深水波浪非线性理论方程及摄动分析方法，了解深水波浪非线性演变机理，掌握综合考虑尺度因子、波陡、边带数目等多因素之间的相关关系及其影响下的非线性和不稳定性特征，进而从非线性和不稳定性角度分析深水波浪的传播规律；探求三维深水波浪在斜向、横向等复杂动力条件下的不稳定性特征，掌握深水波列对子波波向角变化的响应规律，确定三维深水波浪的不稳定性特征的数学表达方法，进一步研究深水多向随机波浪的传播特征，建立有效的三维数值模型，从理论分析和数值模拟两方面开展深水波浪三维非线性和不稳定性演变机理研究。

进行波浪水槽试验，同时基于深水波浪非线性理论方程及摄动分析方法，了解深水波浪非线性演变机理，掌握综合考虑尺度因子、波陡、边带数目等多因素之间的相关关系及其影响下的非线性和不稳定性特征，进而从非线性和不稳定性角度分析深水波浪的传播规律，得到一关于波陡、频带宽度和频率的特征参数，并指出在深水波列传播过程中，当参数小于1时波列是稳定的，在参数大于1时波列为不稳定的，并随参数的增大，不稳定性及非线性作用不断增强。分析了三维深水波浪不稳定性特征，建立有效的三维数值模型，开展了深水波浪三维非线性和不稳定性演变机理研究。开展了缓变水深下的波浪传播模型，为研究缓变水深下的波波相互作用提供基础。