基于双互易边界元法的印度主要港口波能谱评估及其季节性特征研究

本文推荐：该研究创新性地采用双互易边界元法（DRBEM）结合Helmholtz方程和缓坡方程，构建了印度东西海岸8大港口的波能谱（SWE）季节性分布模型。通过韩国浦项新港（PNH）实测数据验证及收敛性分析（收敛阶1.52），揭示了海岸边界吸收特性对短/长周期波能的衰减效应，为印度沿海混合能源系统开发提供关键理论支撑。

　　

Highlight
波能谱(SWE)的数学建模
如图1所示，计算流体域被划分为无界区域R₁（恒定水深）和有界海岸区域R₂（变水深），两者通过伪边界Γ连接。DRBEM通过双互易法与边界元法（BEM）的结合，高效求解了复杂地形下的波能分布问题。

验证环节
以韩国浦项新港(PNH)为验证案例（图2），实测数据显示在波周期T₁=5分钟、T₂=8-9分钟等关键节点出现共振峰，数值模拟结果与实测谱密度高度吻合，证实模型可靠性。

波能谱(SWE)的季节性特征
基于印度13大港口中的8个关键站点（图4），东西海岸对比分析显示：东岸港口（帕拉迪普、维沙卡帕特南等）受西南/东北季风双重影响，西岸港口（芒格洛尔、孟买等）则呈现显著的高波能活动。吸收性海岸边界使短周期(T_short)和长周期(T_long)波能衰减率达15-30%。

总结与结论
DRBEM模型成功量化了印度港口波能的季节性差异，收敛分析显示1.52阶精度。研究表明：西海岸季风期波能密度可达东海岸的2倍，而部分吸收边界显著改变能流分布。该成果为沿海"波能-传统能源"混合系统设计提供了动态优化依据。