波浪能转换器的建模与仿真

本文中我们给出一种特定波浪能转换器——即所谓振荡水柱——的数学模型与仿真。在该装置中，由一维非线性浅水方程控制的波浪从海上到来，遇到底部台阶，然后进入腔室改变空气体积以驱动涡轮。系统被重新表述为两个传输问题：一个与阶梯地形上的波浪运动有关，另一个与腔室入口处的波-结构相互作用有关。我们最终利用 Riemann 不变量的特征方程获得离散化传输条件，并实现 Lax-Friedrichs 格式以得到数值解。