实验室条件下内波生成和演化的可视化测量

发布时间：2024-06-03 01:49

　　本文采用多种光学可视化测量技术进行分层流体(或海洋)中内波生成和演化的实验研究。基于内波在物理海洋、海洋工程及相关学科中的科学和实际应用的意义,它的研究倍受海洋学家和海洋工程研究者等的关注。由于海洋内波现场同步观测的高花费和不可能性,内波的实验研究成为重要的研究方法之一。近年来,随着科学技术的进步,特别是流场的可视化技术和数据获取技术和某些新技术的出现,使得实验室条件下内波的可视化成为可能。在内波的可视化研究中,基于它的无干扰、非接触及二维甚至三维波场瞬时记录的特点,光学方法是一种重要的研究方法。在过去的十年,随着光学技术、成像技术和计算机技术的迅速发展,某些已有的光学方法,诸如纹影技术和常规的粒子速度测速(PIV)技术日趋成熟,一些新的光学方法,如数字纹影技术等出现并走向实用。而同时新课题的挑战不断出现,对流场进行各种参数测量的需求日益增强,内波场的可视化测量既是其中之一。国外在内波场的可视化测量研究领域起步早、技术较为先进。国内研究总体上不及国外,成果转化相对滞后。从理论研究的角度来讲,内波实验的可视化测量对内波理论研究具有重要的参考价值,对内波数值模拟结果具有辅助验证的作用。从实...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-2利用染色显形技术记录的内孤立波受地形作用的图像Chen(2005)

图1-1利用染色显形技术记录的偶模态内波的形态徐肇廷(1989）图1-2利用染色显形技术记录的内孤立波受地形作用的图像Chen(2005)阴影摄影技术与很多光学方法类似的是，这种方法也是基于流体折射化时透过流体的光线变化情况。一个简单的阴影法测量系统包括，一个点或一个....

图1-3A.发散光阴影法，B.平行光阴影法，C.均匀介质中光的折射，D.非均匀介质的光折射和介质密度关系示意图(n(y)为介质折射率，n为空气折射率)

中国海洋大学博士学位论文：实验室条件下内波生成和演化的可视化测量图1-1利用染色显形技术记录的偶模态内波的形态徐肇廷(1989）图1-2利用染色显形技术记录的内孤立波受地形作用的图像Chen(2005)阴影摄影技术与很多光学方法类似的是，这种方法也是基于流体折射率变化....

图1-4内孤立波在斜坡上运动运用阴影法拍摄的内波图像KarlR.Helfrich(1992)

1-4内孤立波在斜坡上运动运用阴影法拍摄的内波图像KarlR.Helfrich(1法以其强对比度、高清晰度而成为分层流体可视化测量最常用特别适用于完全透明的分层流体中，流动引起的分层介质对光小及难以直接成像的情况，而且这种技术的分辨率和测量精度个原理许多作者在早期的内波研究....

图1-5由纹影法拍摄的振动圆柱在分层盐水中生成的圣·安德鲁斯十字架波场

图1-4内孤立波在斜坡上运动运用阴影法拍摄的内波图像KarlR.Helfrich(1992)纹影法以其强对比度、高清晰度而成为分层流体可视化测量最常用的手段之一，它特别适用于完全透明的分层流体中，流动引起的分层介质对光的折射率改变较小及难以直接成像的情况，而且这种技术的分....

本文编号：3987990