下凹内孤立波致流场结构及其影响因素的试验研究-海洋科学.PDF

下凹内孤立波致流场结构及其影响因素的实验研究 武军林, 魏 岗, 杜 辉, 徐峻楠 ( , 211101) 摘要: 为进一步探究海洋内孤立波诱导流场对海洋工程结构物以及潜航器的影响, 本文采用重力塌陷 方法和粒子图像测速(Particle Image velocimetry, PIV)技术在大型分层流水槽中进行内孤立波造波以及 内部流速场测量, 定量分析了下凹型内孤立波诱导流场结构及其影响因素。研究表明: 在密度分层流 体中, PIV 技术可实现对大幅面内孤立波诱导流场的精细测量以及波动结构特征的准确描述; 水平流 速在上下层方向相反且在跃层处最小, 其剪切作用在波谷附近最强; 垂向流动在波前和波后分别为上 升和下沉流, 两者流速值在距离波谷 1/4~1/2 波长位置达到最大; 在相同内孤立波振幅条件下, 上下层 流体密度差越大、厚度比越小, 则波致流场越强; 随着振幅增大, 流场结构与KdV 、eKdV 和MCC 理 论模型对应波幅适用范围的描述相吻合。 关键词: 分层流; 内孤立波; 粒子图像测速(Particle Image velocimetry, PIV)技术; 流场特性; 水槽实验 中图分类号: P731.24 文献标识码: A 文章编号: 1000-3096(2017)09-0114-09 DOI: 10.11759/hykx20170404001 , , , [1] , , [11], , [2-4], , , 20 ,  , 2 m/s , , , , Hsieh [5] (Particle Image , velocimetry, PIV) ; , [