往復(fù)潮流過(guò)地形生成內(nèi)波的實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-24 06:10
內(nèi)波普遍存在于密度層結(jié)穩(wěn)定的全球海洋中,在全球各近海陸架區(qū)經(jīng)常可以看到,海洋內(nèi)波生成與內(nèi)波混合是海洋中普遍存在的現(xiàn)象。正壓潮流經(jīng)過(guò)海底地形變化劇烈的地方,尤其是經(jīng)過(guò)陡峭的海底山脊時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的內(nèi)潮,所以海底山脊地形對(duì)于內(nèi)潮的產(chǎn)生具有重要的意義。此外,正壓潮流經(jīng)過(guò)海底地形產(chǎn)生內(nèi)潮的過(guò)程中同時(shí)伴隨著能量的傳遞與轉(zhuǎn)化。定量計(jì)算內(nèi)潮能量傳輸對(duì)于海洋中大、中、小尺度運(yùn)動(dòng)之間能量的傳遞有重要意義。根據(jù)正壓潮頻率與浮性頻率N的比值ω/N和地形與水平方向夾角的正弦值sinα之間的關(guān)系,分為超臨界、臨界和亞臨界三種情形。本文中將分別就線性分層和非線性分層兩種密度層結(jié)情形下的超臨界、臨界和亞臨界三種情形的內(nèi)潮實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析。在真實(shí)海洋中,正壓潮流在海底地形激發(fā)生成內(nèi)潮后,在某一些特定環(huán)境下,內(nèi)潮會(huì)激發(fā)產(chǎn)生內(nèi)孤立波,內(nèi)孤立波在近海經(jīng)?梢杂^測(cè)到。相比一般的內(nèi)波,內(nèi)孤立波的振幅比較大、傳播速度較快而周期比較短。內(nèi)孤立波的出現(xiàn)形式一般有兩種,一種是單個(gè)的內(nèi)孤立波;另一種是一組內(nèi)孤立波波列,內(nèi)孤立波對(duì)海上的交通運(yùn)輸以及海上工程建筑(如輸油、氣管道,電纜和石油平臺(tái)等)有著巨大的影響和威脅。因此,研究?jī)?nèi)孤立波對(duì)人類...
【文章來(lái)源】:中國(guó)海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
震蕩地形裝置圖
a b圖 2-3 相機(jī)拍攝的 PIV 圖像,a 內(nèi)孤立波來(lái)之前的圖像;b 內(nèi)孤立波經(jīng)過(guò)時(shí)的圖像(Dalziel 等人,2007)2.2.2 合成紋影技術(shù)本實(shí)驗(yàn)采用合成紋影(Dalziel et al., 2000,2007)測(cè)量密度擾動(dòng)場(chǎng)ρ′。合成紋影技術(shù)的關(guān)鍵原理是內(nèi)波運(yùn)動(dòng)引起密度場(chǎng)的起伏使得流體折射率發(fā)生變化,從而光線發(fā)生偏折、彎曲,見圖 2-4。當(dāng)光線經(jīng)過(guò)密度分布不均勻的介質(zhì)時(shí),因?yàn)檎凵渎什煌,偏折位移也不同。因此?jīng)過(guò)不同密度的流體時(shí)會(huì)發(fā)生不同程度的偏折,這樣通過(guò)相機(jī)拍攝的點(diǎn)陣圖像上會(huì)有圖像變化。假定水體靜止時(shí)拍攝一幅圖像作為背景圖像,流動(dòng)發(fā)生后拍攝一系列的實(shí)驗(yàn)圖像作為實(shí)驗(yàn)圖像,利用 Digiflow 軟件對(duì)這兩類圖像進(jìn)行相關(guān)分
相機(jī)拍攝的 PIV 圖像,a 內(nèi)孤立波來(lái)之前的圖像;b 內(nèi)孤立波經(jīng)過(guò)像(Dalziel 等人,2007)合成紋影技術(shù)實(shí)驗(yàn)采用合成紋影(Dalziel et al., 2000,2007)測(cè)量密度擾動(dòng)場(chǎng)ρ′。的關(guān)鍵原理是內(nèi)波運(yùn)動(dòng)引起密度場(chǎng)的起伏使得流體折射率發(fā)生變化生偏折、彎曲,見圖 2-4。光線經(jīng)過(guò)密度分布不均勻的介質(zhì)時(shí),因?yàn)檎凵渎什煌,偏折位移也過(guò)不同密度的流體時(shí)會(huì)發(fā)生不同程度的偏折,這樣通過(guò)相機(jī)拍攝的有圖像變化。假定水體靜止時(shí)拍攝一幅圖像作為背景圖像,流動(dòng)發(fā)列的實(shí)驗(yàn)圖像作為實(shí)驗(yàn)圖像,利用 Digiflow 軟件對(duì)這兩類圖像進(jìn)行可得到流動(dòng)引起的折射率變化信息,進(jìn)而得到擾動(dòng)密度場(chǎng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]近海陸架區(qū)內(nèi)潮觀測(cè)研究進(jìn)展[J]. 郭樸,方文東,于紅兵. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2006(06)
[2]小型內(nèi)波實(shí)驗(yàn)水槽及其供水、造波與量測(cè)系統(tǒng)[J]. 徐肇廷,王景明. 青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 1988(03)
碩士論文
[1]南海內(nèi)孤立波的生成、演變及對(duì)樁柱的作用[D]. 孫麗.中國(guó)海洋大學(xué) 2006
本文編號(hào):3246536
【文章來(lái)源】:中國(guó)海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
震蕩地形裝置圖
a b圖 2-3 相機(jī)拍攝的 PIV 圖像,a 內(nèi)孤立波來(lái)之前的圖像;b 內(nèi)孤立波經(jīng)過(guò)時(shí)的圖像(Dalziel 等人,2007)2.2.2 合成紋影技術(shù)本實(shí)驗(yàn)采用合成紋影(Dalziel et al., 2000,2007)測(cè)量密度擾動(dòng)場(chǎng)ρ′。合成紋影技術(shù)的關(guān)鍵原理是內(nèi)波運(yùn)動(dòng)引起密度場(chǎng)的起伏使得流體折射率發(fā)生變化,從而光線發(fā)生偏折、彎曲,見圖 2-4。當(dāng)光線經(jīng)過(guò)密度分布不均勻的介質(zhì)時(shí),因?yàn)檎凵渎什煌,偏折位移也不同。因此?jīng)過(guò)不同密度的流體時(shí)會(huì)發(fā)生不同程度的偏折,這樣通過(guò)相機(jī)拍攝的點(diǎn)陣圖像上會(huì)有圖像變化。假定水體靜止時(shí)拍攝一幅圖像作為背景圖像,流動(dòng)發(fā)生后拍攝一系列的實(shí)驗(yàn)圖像作為實(shí)驗(yàn)圖像,利用 Digiflow 軟件對(duì)這兩類圖像進(jìn)行相關(guān)分
相機(jī)拍攝的 PIV 圖像,a 內(nèi)孤立波來(lái)之前的圖像;b 內(nèi)孤立波經(jīng)過(guò)像(Dalziel 等人,2007)合成紋影技術(shù)實(shí)驗(yàn)采用合成紋影(Dalziel et al., 2000,2007)測(cè)量密度擾動(dòng)場(chǎng)ρ′。的關(guān)鍵原理是內(nèi)波運(yùn)動(dòng)引起密度場(chǎng)的起伏使得流體折射率發(fā)生變化生偏折、彎曲,見圖 2-4。光線經(jīng)過(guò)密度分布不均勻的介質(zhì)時(shí),因?yàn)檎凵渎什煌,偏折位移也過(guò)不同密度的流體時(shí)會(huì)發(fā)生不同程度的偏折,這樣通過(guò)相機(jī)拍攝的有圖像變化。假定水體靜止時(shí)拍攝一幅圖像作為背景圖像,流動(dòng)發(fā)列的實(shí)驗(yàn)圖像作為實(shí)驗(yàn)圖像,利用 Digiflow 軟件對(duì)這兩類圖像進(jìn)行可得到流動(dòng)引起的折射率變化信息,進(jìn)而得到擾動(dòng)密度場(chǎng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]近海陸架區(qū)內(nèi)潮觀測(cè)研究進(jìn)展[J]. 郭樸,方文東,于紅兵. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2006(06)
[2]小型內(nèi)波實(shí)驗(yàn)水槽及其供水、造波與量測(cè)系統(tǒng)[J]. 徐肇廷,王景明. 青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 1988(03)
碩士論文
[1]南海內(nèi)孤立波的生成、演變及對(duì)樁柱的作用[D]. 孫麗.中國(guó)海洋大學(xué) 2006
本文編號(hào):3246536
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