检索结果-南通市图书馆

作者：袁超哲上海交通大学

学位级别：硕士

湖泊中风生波是水表面受到风的摩擦剪应力和波浪背面受到风压力作用引起的。其水面受到风应力的扰动，激发风浪使其成长为风生波。且在粘滞力作用下表层水体带动下层水体沿风向运动，湖泊中水体因此而产生壅高。由于湖泊水体质量守恒，... 详细信息

湖泊中风生波是水表面受到风的摩擦剪应力和波浪背面受到风压力作用引起的。其水面受到风应力的扰动，激发风浪使其成长为风生波。且在粘滞力作用下表层水体带动下层水体沿风向运动，湖泊中水体因此而产生壅高。由于湖泊水体质量守恒，近湖底水体产生与风向相反的补偿流，从而在湖泊中产生纵向的风生环流。我国众多湖泊均为浅水型湖泊，湖泊水体在风生波作用下的运动复杂且剧烈，湖底淤泥和污染物等易受浅水风生表面波的扰动而产生悬浮，而起扬的底泥与污染物等在风生流的作用下将产生输移。因此浅水风生波、风生流是浅水湖泊中底泥等物质再悬浮和输移的直接动力来源，是研究浅水湖泊水动力学的关键。南京水利科学研究院建设水平比尺为1：500的太湖三维物理模型，对湖区水动力变化规律、湖区污染物运输规律和入湖河流与湖泊水流联动机理进行研究。本文采用物理模型实验的方法对浅水湖泊的风生波、流进行了实验研究。具体研究内容如下：1)在上海交通大学的风浪流水槽中采用可升降假底装置模拟了典型浅水湖泊的浅水效应，研究了不同浅水条件下风生波的频谱、波高、波长以及壅水等特性，并将实验得到的波长、波高及壅水结果与已有经验公式计算结果进行了对比分析。结果表明，本实验条件下风生波有明显的浅水效应，且在浅水条件下存在一个临界风速，浅水风生波的波高、波谱变化规律与该临界风速有关。2)在浅水风生流实验中，首先利用示踪粒子测量不同水深和不同特征风速条件下表面流速的大小，实验结果表明随着风速的增大表面流速呈线性增长趋势，且随着水深的增大表面流速减小。随后采用粒子成像测速仪(PIV)和声学多普勒流速仪(ADV)设备对给定测量段断面处的垂向平均流速分布进行测量。测量结果表明，两种测量手段所得的风生流场吻合较好，而且测量结果与理论解析解一致，即水槽模型能用来模拟研究浅水风生流的流场特性。3)在加糙技术模拟浅水风生波的实验中，通过表面加糙和底面加糙的方式进行实验研究。表面加糙方式为：由水面拍击方法模拟风生表面波，增加水表面粗糙度;由风机吸风模拟风场作用产生风壅水，以此探索一种将水面拍击与风机技术结合的浅水风生波模拟技术，以期在满足模型壅水率的前提下，降低风机能耗。底面加糙方式为：在模型底面铺设加糙设备，增大底面粗糙度，以此提高壅水率，以期在满足模型壅水率的前提下，降低风机能耗。4)根据本文实验中测得的不同实验水深、不同特征风速条件下的壅水率，给出了满足太湖模型壅水要求条件下，特征风速与水深的关系曲线。由该关系曲线可知：当水深给定时，壅水率随风速的增大而呈增大趋势;当风速给定时，壅水率随水深的增大而减小。同时根据风生波波高实验结果，给出了不同壅水率条件下，太湖模型最大风吹程的平均波高随水深的关系曲线。这两条关系曲线对预报太湖模型的壅水高度和平均波高有重要的实用价值。

关键词：浅水风生波风生流壅水率临界风速加糙技术

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浅水风生波特性实验研究

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水动力学研究与进展（A辑） 2014年第5期29卷 536-543页

作者：袁超哲胡天群尤云祥上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

该文在风浪流水槽中利用可升降假底装置模拟了湖泊的浅水效应,研究了不同水深条件下浅水风生波的波浪频谱、波高、波长以及壅水等特性,并将实验得到的波长、波高及壅水实验结果与已有经验公式计算结果进行了对比分析。结果表明,该实验... 详细信息

该文在风浪流水槽中利用可升降假底装置模拟了湖泊的浅水效应,研究了不同水深条件下浅水风生波的波浪频谱、波高、波长以及壅水等特性,并将实验得到的波长、波高及壅水实验结果与已有经验公式计算结果进行了对比分析。结果表明,该实验条件下风生波有明显的浅水效应,且在浅水条件下存在一个临界风速,浅水风生波的波高、波谱变化规律与该临界风速有关。

关键词：浅水风生波壅水率临界风速

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风乍起,吹皱一池春水——漫话流体运动的不稳定性

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自然杂志 2008年第2期30卷 120-121,F0003页

作者：王振东天津大学力学系

有关'风生波'的古代诗词风乍起,吹皱一池春水.闲引鸳鸯香径里,手挼红杏蕊.斗鸭栏杆独倚,碧玉搔头斜坠.终日望君君不至,举头闻鹊喜.

关键词：流动不稳定性风生波龙卷风

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滑移流对浅水湖泊风浪传播特性影响试验研究

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水科学进展 2020年第4期31卷 592-600页

作者：高昂吴时强吴修锋王芳芳戴江玉宋凯南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210029 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072

浅水湖泊等有限风吹程及水深水域的风浪多处于发展阶段,风拖曳表层水体产生的滑移流会对风浪传播特性产生影响,风浪的波速、波长等参数难以通过线性波的理论频散关系获取。为准确预测湖泊风浪参数,在考虑浅水湖泊的有限吹程和水深特征... 详细信息

浅水湖泊等有限风吹程及水深水域的风浪多处于发展阶段,风拖曳表层水体产生的滑移流会对风浪传播特性产生影响,风浪的波速、波长等参数难以通过线性波的理论频散关系获取。为准确预测湖泊风浪参数,在考虑浅水湖泊的有限吹程和水深特征的基础上,利用风洞水槽模拟研究了滑移流对风浪传播特性的影响。结果表明:滑移流、斯托克斯流及表面流均与风速正相关,滑移流与表面流比值随着风速的增加逐渐降低并稳定于75%;滑移流对波速和波长有促进作用,对小尺度波浪的促进作用尤其显著;波浪非线性会抑制滑移流对波速及波长的促进作用;建立了考虑滑移流影响的风浪经验频散关系式以及风浪主频波速经验关系式。

关键词：浅水湖泊风生波风洞水槽滑移流频散关系快速傅里叶变换

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表面粗糙度对海浪成长率的影响

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黄渤海海洋 1997年第1期15卷 1-7页

作者：董力耘袁业立复旦大学力学系上海200433 国家海洋局第一海洋研究所青岛266003

本文在Miles准层流风生波模型基础上，引入表面粗糙度滑波面不均匀分布的线性模型，通过不稳定性分析，导出了平均压力随表面粗糙度变化和海浪成长率之间的关系，表明表面粗糙度的不均匀分布是影响海浪成长率的一个重要因素。

关键词：海浪成长率表面粗糙度风生波

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