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摘要：使用光滑粒子流体动力学（SPH）求解浅水方程（SWE）在海洋数值模拟领域具有巨大潜力，然而SWE-SPH方法中开放边界还存在许多问题仍未解决。本研究针对现有SWE-SPH模型中开放边界的反射问题，基于Flather的重力波开放边界理论，提出了新的非反射边界处理方法。通过凸起地形定常流动、双开口平底通道海平面扰动和圆柱绕流3个案例，评估了新边界条件的性能，并与原方法中的特征开放边界条件进行对比。结果表明：新边界能有效减少反射，允许扰动向外传播，且易于通过模型开放边界处指定的外部流动条件实现。此外将SWE-SPH模型应用于Okushiri海啸模拟，并与有限体积法结果对比，验证了模型在复杂水深跨临界流动中的适用性和有效性，以模拟更广泛的海洋数值模拟问题。
文章目录
0 引言
1 SWE-SPH模型
1.1 SPH原理
1.2 基于SPH的SWE模型
2 开放边界实现
2.1 开放边界缓冲区设置
2.2 特征开放边界条件
2.3 Flather开放边界条件
3 模型验证
3.1 1-D凸起地形定常流动
3.2 平底双开口通道的海平面扰动
3.3 圆柱绕流
3.4 Okushiri海啸
4 结论
