Analytical solution to wave diffraction by a hemisphere in infinite water depth using the multipole expansion method

多极展开 衍射 快速多极方法 计算物理学 物理 球面多极矩 波数 自由面 截断(统计) 数学分析 经典力学 光学 数学 机械 量子力学 统计
作者
Ziqi Li,Bin Teng
出处
期刊:Ocean Engineering [Elsevier]
卷期号:269: 113530-113530 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.oceaneng.2022.113530
摘要

Linear water wave diffraction by a hemisphere in infinite water depth is investigated using the multipole expansion method in this paper. In the spherical coordinate system, the diffraction potential is expressed in the form of multipole wave potentials and the wave-free potential, as derived by Hulme (1982) for radiation potentials. The issues associated with the high-order multipole expansion are solved in this paper. The new method can calculate the multipole wave potentials at arbitrary orders and thus successfully calculate the diffraction potentials on the body surface and free surface around a hemisphere. The wave exciting forces acting on hemispheres are calculated using the near-field and far-field methods, which utilizes the radiation potential computed by Hulme's (1982) method to verify the accuracy of the analytical solution in this paper. Compared with the far-field method, the analytical solution in this paper converges more quickly as the truncation term N increases, especially when the wavenumber Ka is large. In this paper, the theory of applying the multipole expansion method to solve hydrodynamic problems with a hemisphere on the free surface is completed, which makes the multipole expansion method no longer limited to low-order expansion calculations and can be applied to more fields.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
JIANG发布了新的文献求助10
刚刚
852应助xyh采纳,获得10
1秒前
成就宛亦发布了新的文献求助10
2秒前
fane发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
lyric完成签到,获得积分10
3秒前
轩辕冰夏完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
znchick完成签到,获得积分10
5秒前
zyy完成签到,获得积分10
5秒前
顾矜应助CC采纳,获得30
5秒前
TOM发布了新的文献求助10
6秒前
我是老大应助研友_841e4L采纳,获得10
6秒前
徐工关注了科研通微信公众号
6秒前
稗子完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
思源应助冷静映安采纳,获得10
8秒前
灰色与青发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
77完成签到,获得积分10
9秒前
默白镜完成签到,获得积分10
10秒前
Sinner完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
坐井观天完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
14秒前
科研通AI2S应助ws采纳,获得10
15秒前
Mia发布了新的文献求助10
16秒前
Pendragon完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
田様应助班启楠采纳,获得10
17秒前
风回安完成签到,获得积分10
18秒前
史小霜发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
活力秋寒发布了新的文献求助10
20秒前
开朗的戎完成签到,获得积分10
20秒前
称心的映菱完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
Evolution 2024
Experimental investigation of the mechanics of explosive welding by means of a liquid analogue 1060
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 600
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
Sustainability in ’Tides Chemistry 500
Cathodoluminescence and its Application to Geoscience 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3008649
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2667777
关于积分的说明 7237566
捐赠科研通 2305035
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1222210
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 595468
版权声明 593410