基于Benjamin—Feir不稳定性的畸形波模拟

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2009, Vol. 37 ›› Issue (6): 113-116，123.

基于Benjamin—Feir不稳定性的畸形波模拟

胡金鹏¹ 张运秋² 朱良生¹

1. 华南理工大学土木与交通学院, 广东广州 510640；2. 中国科学院可再生能源与天然气水合物重点试验室, 广东广州 510640

收稿日期:2008-07-02 修回日期:2008-08-05 出版日期:2009-06-25 发布日期:2009-06-25
通信作者: 胡金鹏（1975-），男，讲师，博士，主要从事随机波及其对海洋工程结构物作用研究． E-mail:jphu@seut．edu．cn
作者简介:胡金鹏（1975-），男，讲师，博士，主要从事随机波及其对海洋工程结构物作用研究．
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（10772068）;国家“863”计划项目（2006AA052426）

Simulation of Freak Waves Based on Benjamin-Feir Instability

Hu Jin-peng¹ Zhang Yun-qiu² Zhu Liang-sheng¹

1. School of Civil Engineering and Transportation, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China; 2. Key Laboratory of Renewable Energy and Gas Hydrate, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, Guangdong, China

Received:2008-07-02 Revised:2008-08-05 Online:2009-06-25 Published:2009-06-25
Contact: 胡金鹏（1975-），男，讲师，博士，主要从事随机波及其对海洋工程结构物作用研究． E-mail:jphu@seut．edu．cn
About author:胡金鹏（1975-），男，讲师，博士，主要从事随机波及其对海洋工程结构物作用研究．
Supported by:
国家自然科学基金资助项目（10772068）;国家“863”计划项目（2006AA052426）

摘要/Abstract

摘要： 通过引入四阶非线性薛定谔方程，基于随机波列演化的Benjamin-Feir不稳定性，采用伪谱方法建立了二维深水波浪数值水槽来模拟海洋中的畸形波现象．为了验证该数值模型的有效性，计算了二维水槽中边带扰动随机波列的传播变形，通过比较数值和试验结果发现该模型可以很好地再现畸形波现象．

关键词: 畸形波, 四阶非线性薛定谔方程 Benjamin—Feir不稳定性, 伪谱方法, 数值水槽

Abstract:

In this paper, the four-order nonlinear Schrodinger equations and the pseudo-spectral method are introduced to develop a 2-D numerical water flume based on the Benjamin-Feir instability of random wave trains, which is adopted to simulate the freak waves in deep water. In order to verify the efficiency of the numerical water flume, the propagation distortion of random wave trains with sideband disturbances in a 2-D water flume is then simulated. The numerical results are finally compared with the test ones, showing that the proposed model simulates freak waves well.

Key words: freak wave, four-order nonlinear Schrodinger equation, Benjamin-Feir instability, pseudo-spectral method, numerical water flume

胡金鹏张运秋朱良生. 基于Benjamin—Feir不稳定性的畸形波模拟[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2009, 37(6): 113-116，123.

Hu Jin-peng Zhang Yun-qiu Zhu Liang-sheng. Simulation of Freak Waves Based on Benjamin-Feir Instability[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2009, 37(6): 113-116，123.