| 【中文题名】 | 分层流体中Rankine卵形体生成的内波 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 物理海洋 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2003-9-10 |
| 【中关键词】 | 分层海洋,分层流体,内波,内波实验,傅立叶变换, |
| 【英关键词】 | stratified ocean,stratified flow,internal wave,experiment of internal wave,Fourier transformation, |
| 【分类导航】 | 天文学、地球科学>海洋学>海洋基础科学>海洋水文学>海洋动力学>波浪 |
| 【论文摘要】 |
本文研究的是任意稳定分层流体中，也含盖任意稳定分层海洋中，由运动的Rankine卵形体所生成的内波这一科学问题。由于这一问题的潜在的应用前景，它的研究倍受流体力学家和物理海洋学家所关关注。所谓的任意稳定分层是指在分层稳定的情况下，不限定所研究的密度剖面，因而本文建立的理论和数值方法可以应用到两层流、强跃层和其他形式的连续分层。Rankine卵形体是由一对源-汇以一定速度在分层流体中运动时由零流面包围的“流体团”，它是形状相同的水下运动物体的近似。
本文首先研究了描述这类内波生成的基本方程式，它分成两种类型：简化的流体力学方程组和该方程对应的谱方程组。采用Boussinesq近似、静力近似、非地转近似、刚盖近似和平底近似得到了有源Sturm-Liouville本征值问题和一阶非线性的修正方程，并将有源Sturm-Liouville本征值方程变换为谱方程，它是本研究的基本方程式。由于该方程式源自于零阶线性系统，因而一旦求出它的解，我们即可得到所有的波要素。有源Sturm-Liouville本征值问题的求解是借助于Green推迟势或超前势理论，再处理部分分式展开中的留数贡献并将所有的留数求和即... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 前言 |
9-16 |
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1.1 分层流体中的源致内波 |
9-11 |
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1.2 分层流体中源致内波的研究现状 |
11-14 |
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1.3 本文的工作 |
14-16 |
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第二章 分层流体中源致内波理论 |
16-32 |
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2.1 基本方程和假设 |
16-18 |
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2.2 用单一变量表示的源致内波方程式 |
18-20 |
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2.3 简化源致内波方程的谱形式 |
20-21 |
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2.4 线性波场的波要素 |
21-22 |
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2.5 方程的求解 |
22-26 |
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2.6 解在物理场的最终表达式 |
26-29 |
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2.7 源强与速度的关系 |
29-32 |
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第三章 Rankine卵形体生成内波的实验室实验 |
32-42 |
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3.1 实验目标 |
32-34 |
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3.2 实验设备和仪器 |
34-37 |
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3.3 实验方法 |
37-39 |
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3.3.1 率定实验 |
37-38 |
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3.3.2 分层水的制取 |
38 |
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3.3.3 模型的拖曳实验 |
38-39 |
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3.4 实验数据处理方法 |
39-42 |
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3.4.1 波高的处理 |
39-40 |
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3.4.2 波长和内Kelvin角的处理 |
40-42 |
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第四章 实验与理论结果 |
42-52 |
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4.1 实验结果 |
42-46 |
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4.1.1 内波振幅与速度的关系 |
43-44 |
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4.1.2 内Kelvin角与速度的关系 |
44-45 |
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4.1.3 模型的位置对内波振幅的影响 |
45-46 |
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4.2 理论模拟结果 |
46-52 |
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4.2.1 垂向位移场的模拟 |
46-50 |
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4.2.2 表面速度场的模拟 |
50-52 |
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第五章 结论与讨论 |
52-54 |
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参考文献 |
54-57 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.39191 |
