文档介绍：海洋工程环境学论文学 生: 宋子杰学 号: 201241013班 级: 运船1201院(系): 运载工程与力学学部专业:船舶与海洋工程2014年11月6日波浪摘要:波浪是海洋中最常见的现象之一,是船舶和海洋工程最重要的环境动力因素。本文旨在从波浪分类剖析波浪的性质。关键词:波浪,分类,性质。正文:波浪的分类大致有以下五种分类方式:一、 按波浪所受干扰力和周期分类:a) 毛细波:所受干扰力为风,周期为0~。b) 超短重力波:所受干扰力为风,-1soc) 重力波:所受干扰力为风,周期为1-30S,一般海浪皆为重力波。重力波又可划分为风浪,涌浪,近岸浪。风浪:风浪是在风直接作用下生成的海水波动现象。风越大,浪越高,波浪的高度差不多和风的速度成正比,但风浪瞬息万变,波面粗糙,周期比较短。涌浪:涌浪是在风停以后或风速风向突然变化,在原来的海区内剩余的波浪,还有从别的海区传来的海浪。涌浪的外形圆滑规则,排列整齐,周期比较长。近岸浪:风浪和涌浪传到海岸边的浅水地区变成近岸浪。在水深是波长的一半时,海浪发生触底,波谷展宽变平,波峰发生倒卷破碎。d) 亚重力波:所受干扰力为风及海浪,表现形式为涌浪,周期为30s-5minoe) 长周期波:所受干扰力为风暴及地震,周期为5min-24hof) 一般潮波:所受干扰力为日和月的引潮力,周期为12-24hog) 变形潮波:所受干扰力为风暴、日和月的引潮力,周期大于24h。二、 按波浪形态分类:规则波;不规则波三、 按波浪传播海域水深分类:a) 深水波:h/L>;b) 有限水深波:>h/L>;c) 浅水波:h/L<、 按波浪运动形态分类:震荡波;推移波五、 按波浪破碎与否分类:a)破碎波:“崩波”型破碎波:波陡较大的波浪在海底平缓的地段形成的,消能缓慢。“卷波”型破碎波“激散波”型破碎波:波陡较小的波浪在海底坡度较大的地段形成的,消能迅速。b) 未破碎波。c) 破后波。六、 按动力学与运动学的处理方法分类:a)线性波:Oodz基本方程:势波的水质点的水平分速u和垂直分速w可由速度势函数导出:oxdz不可压缩流体连续方程:等+等=0综上,势波运动的控制方程:学+H=0,即⑺0dx2dz1边界条件:\在波浪表面z=q,动力边界条件:由假设自由水面压力为常数并令p=o,根据伯诺里方程有:等—+丄1但2&丿\2++的=0;运动学条件:波表面上流体质点永远在波表面上。由随体导数运算:乜+凹卫—卫=0dtdxdxdzX水底条件:水底条件即是底部的物面条件,对等深h情况,在z=-h处垂向速度为零,有理=0dz\波场上、下两端面边界条件:0(X,Z,十)=0(X-Ct,Z)势函数的解:°=型cosh[绰+力)]sing〜c2<rcosh(M)白由水面波面:77=彳cos乙将上述边界条件的非线性项略去,则得到线性波的基本方程及边界条件,综合可写为:V2^=0Y=0,…力Ikx一crt)dz〃一丄理,八0gdt弥散关系:<72=gktanh(kh)z,t)=©lx一ct9z)与+£o,2=0dtzoz压力为:p=-pgz-p—dt任一点处水质点运动速度为:%=莎-~dz=吆C。吧丁)]cosIk…订Tsinh\kh)=竺»h[作+力)]sing_eT sinh(Z力丿§=卜“+彳+Gdtu卜(“,勺