分层流中潜艇共振激发内孤波的传播

作     者：杨俊彦 杜永成 杨立 YANG Jun-yan;DU Yong-cheng;YANG Li

作者机构：海军工程大学动力工程学院武汉430033 

出 版 物：《船舶力学》 (Journal of Ship Mechanics)

年 卷 期：2022年第26卷第1期

页      面：59-66页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080103[工学-流体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：军委科技委国防科技创新特区项目(05ZT00300702)。 

主　　题：分层流 潜艇 内孤波 共振激发 传播 KdV方程 

摘      要：当潜艇航速与内波各模态的水平波速相等时,在分层流中航行的潜艇将共振激发内孤波。研究潜艇内波的传播对探测水下运动的潜艇具有重要的军事应用价值。考虑色散效应和非线性效应的影响,建立了潜艇内波传播的非线性KdV数学模型,采用TH数值方法求解内波各模态的波函数,由已知的当地浮频率可计算非线性KdV数学模型中的色散系数和非线性系数。采用有限差分方法对KdV非线性模型进行数值仿真,研究潜艇激发内孤波的传播规律。研究结果表明,计算得到的内波传播相速度和内波幅值与实验测量得到的结果误差均小于20%,说明建立的KdV模型能有效描述潜艇激发的内孤波的传播。