数值模拟提升波流边界层流速理解：张弛与李诚的研究

本文主要探讨了"波流边界层内外流速剖面的数值模拟"这一关键主题，由张弛和李诚两位作者合作完成，他们的研究受到了高等学校博士学科点专项科研基金新教师类资助课题的支持（编号：20120094120006）。两位作者分别来自河海大学港口海岸与近海工程学院，张弛教授专注于海岸泥沙运动与地貌形态动力学的研究，电子邮箱为zhangchi@hhu.edu.cn。 研究的核心目标是提高对河口海岸动力学中波流相互作用下流场结构的精确模拟，这是实际工程应用中的重要需求。传统波流边界层数学模型被作为基础，通过引入波浪压强梯度的垂向变化关系，结合两方程紊流模型，构建了一个能够涵盖全水深的流速剖面模拟框架。这种模型旨在更准确地再现纯水流、纯波浪以及波流同向和逆向情况下的边界层内外时均流速分布特性。 该研究的关键技术在于考虑了波浪动态压力梯度的垂直变化，并将其纳入数学模型中，这有助于提升模型在复杂流场条件下的预测能力。通过将理论模型与实验数据进行对比，包括与纯水流、纯波浪和不同方向波流作用下的实验结果，研究者验证了新模型的有效性。结果显示，模型能够较好地模拟波流交互作用对流速剖面的影响，这对于港口、海岸及近海工程的设计和管理具有重要的科学价值。 文章的关键词揭示了研究的核心领域，包括港口、海岸及近海工程、波流相互作用、底部边界层以及流速剖面，同时提到了所使用的数学模型方法。最后，该研究被分类为TV139.2+1，表明其在海洋工程动力学领域的专业定位。 这篇文章不仅深化了我们对波流相互作用下流速分布的理解，也为提升河口海岸工程的模拟精度和设计实践提供了科学依据和技术支持。