Numerical Simulation of Wave Motions in Ideal Fluid of a Finite Depth

유한수심인 이상유체에서의 자유표면파의 수치모사

The present paper is devoted to constructing a numerical algorithm for solving un steady problems on generation, propagation and interaction of nonlinear waves at a surface of ideal fluid, within the framework of the potential-flow model. The numerical scheme is implicit. with non-linearity iteration at every step of time. the finite-difference method with boundary-fitted coordinates are presented in favor for validity and high efficiency of the numerical model developed. Among these arguments, there are the results of calculations of two test problems-on stretching of a liquid ellipse and on wave generation by lifting a portion of a bottom.

본 논문에서는 이상유체모델에서의 비선형 자유표면파의 발생, 전파 및 상호간섭에 대한 비정상 문제의 수치해법을 개발하였다. 본 수치해법은 매 시간 스텝에서 비선형 축차해법을 이용한 음함수적(implicit)방법이다. 속도장함수를 구하기 위하여 경계접합좌표계를 도입한 유한차분법을 이용하였다. 본 수치해법의 유효성과 효율성의 검증을 위하여 타원형 유체의 변형과 바닥의 일부분이 올라옴으로서 발생하는 자유표면파의 생성에 대한 두 가지 계산결과를 보여준다.