本文關(guān)鍵詞：海洋內(nèi)孤立波斜相互作用的Mach效應(yīng)特性實驗　出處：《科學(xué)通報》2016年Z1期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：當(dāng)海洋工程結(jié)構(gòu)物或水下航行器在海洋中遭遇異常大振幅內(nèi)波時可造成損害甚至失事,海洋內(nèi)孤立波斜相互作用的Mach效應(yīng)是一種特殊海洋現(xiàn)象,也是異常大振幅內(nèi)孤立波的重要成因.為了在實驗室模擬具有海洋躍層環(huán)境中的內(nèi)孤立波斜相互作用并控制Mach效應(yīng)的產(chǎn)生,首先將兩只直立無底圓柱筒放置在淡/鹽水分布的兩層流體環(huán)境中,淡/鹽水混合區(qū)模擬海洋密度躍層,保持筒底與筒外水體的交換,以方便形成筒內(nèi)外混合區(qū)的高度差;再將兩柱筒平穩(wěn)迅速移出,利用柱筒內(nèi)外淡/鹽水混合區(qū)高度差的重力塌陷擾動形成兩列內(nèi)孤立波,其在交匯區(qū)發(fā)生斜相互作用,并借助高清圖像處理技術(shù)結(jié)合幾何射線方法完成測量.實驗結(jié)果表明:兩列內(nèi)孤立波斜相互作用性質(zhì)取決于分層環(huán)境、兩柱筒之間距離以及兩列內(nèi)孤立波的波幅和相位,上述方法可有效控制分層流實驗水槽中Mach效應(yīng)的產(chǎn)生.進一步分析表明:兩列內(nèi)孤立波相互作用的Mach效應(yīng)將導(dǎo)致波幅顯著增強,傳播速度明顯增大,且傳播方向受兩者振幅大小的控制,振幅相差越大所產(chǎn)生Mach效應(yīng)的臨界夾角越大.此外,通過內(nèi)孤立波斜相互作用的Mach效應(yīng)實驗結(jié)果與Kd V,BO和MCC三種理論模型的比較,實驗驗證了Mach效應(yīng)對非線性理論模型的適應(yīng)性.
[Abstract]:When the ocean engineering structures or underwater vehicle suffered unusually large amplitude internal waves in the ocean can cause damage or even crash, Mach effect wave oblique interaction isolated within the ocean is a special phenomenon of the sea is also very large amplitude internal solitary waves in order to important causes. In the laboratory simulation with marine environment in the thermocline internal solitary wave oblique interaction and Mach control effect, the cylinder is placed in the light / saline distribution in two layer fluid environment without the bottom two erect, light / brine mixing zone simulation of ocean pycnocline, at the bottom of the tube and the water exchange barrel body, to facilitate the formation of height difference tube and mixing zone the two column; steadily removed by column tube and light / brine mixing zone height of the gravity collapse disturbance form two column solitary wave, the oblique interaction in the intersection area, and with the help of high-definition image processing Complete the measurement technique with geometrical ray method. The experimental results show that the two column of solitary wave oblique interaction depends on the nature of hierarchical environment, the distance between the two cylinder and two column of solitary wave amplitude and phase, the method can effectively control the stratified flow Mach effect experiment in flume. Further analysis indicated that the two column isolated Mach effect wave interaction will lead to volatility increased significantly, the propagation velocity increases obviously, and the propagation direction is controlled by both the amplitude and the critical amplitude is bigger angle generated by the Mach effect is greater. In addition, the experimental results of Mach wave oblique effect through the interaction of isolated Kd and V, BO and MCC three the theoretical model, experimental verification of the adaptability of the Mach effect on the nonlinear theoretical model.

【作者單位】： 解放軍理工大學(xué)氣象海洋學(xué)院;中國海洋大學(xué)海洋環(huán)境學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11472307) 國防基礎(chǔ)科學(xué)研究計劃(QX2015043104A12002)資助
【分類號】：P731.2
【正文快照】： 在內(nèi)孤立波頻發(fā)海域,由于潮流與海底地形作用、正壓潮通過斜壓渦場、海水混合區(qū)重力塌陷等過程會誘發(fā)層化海洋中產(chǎn)生內(nèi)孤立波,兩列或多列內(nèi)孤立波經(jīng)常相遇并發(fā)生相互作用,其在作用區(qū)域的振幅、波速和相位等會發(fā)生改變.當(dāng)兩列內(nèi)孤立波傳播方向夾角和振幅限制在一定范圍時,它們

【參考文獻】

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【共引文獻】

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【二級參考文獻】

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本文編號：1381422