多孤立波在缓坡上爬高的实验研究

发布时间：2020-03-28 03:51

【摘要】：单孤立波在斜坡上的爬高在水波动力学领域是经典课题之一,目前有大量实验研究了单孤立波的爬高,考虑破碎和非破碎的孤立波爬高经验公式多次被提出并修正。实测资料显示海啸波在平缓的大陆架上传播可演化成若干个孤立波组成的波列或波状涌潮,此外,在模拟模拟海啸波的研究中发现,海啸波在近岸缓坡区域会演化成若干个孤立波波列,多孤立波传播更符合海啸在大陆架和近岸传播的波浪形态。现有研究基本上集中在单孤立波爬高和破碎上,因此,研究多孤立波在缓坡上的爬高对于揭示海啸波在近岸演化机理有着重要的学术意义。本文的工作重心是等高多孤立波和不等高孤立波的爬高和破碎研究,利用改进的Goring造波方法在波浪水槽完成了等高多孤立波和大波追小波的波列生成,实验设置的斜坡比为1/20,采用浪高仪和高速摄像机系统地研究了孤立波的传播、爬高和破碎。基于丰富的实验数据,分析了多孤立波之间的相互影响作用,讨论了波峰间距、相对波高和水深等因子对爬高放大系数的影响,最后根据实验结果拟合了等高三孤立波的爬高经验公式。实验结果显示,等高双孤立波和等高三孤立波的首波爬高几乎不受随波的影响,随着波峰间距的增加,第二波和第三波的爬高放大系数先减小后增加,在波峰间距增大到一定值时,第三波的爬高放大系数高于第二波。针对小波在前、大波在后的不等波高双孤立波,本次实验表明,随着波峰相对间距增大,最大爬高放大系数从小变大,达到某峰值后,再减小;双孤立波的波高比值对最大波高放大系数的变化规律有一定的影响。
【图文】：

Fig.2-1 Sketch of laboratory wave flume造波机为液压伺服造波机系统，其中包括推波板及其运动装置、液压动力装置和控制系统。图 2-2 给出了实验室造波机的实物图。推波板的最大行程为 0.65m，实验中，需要把编好的程序转变成推波板的运动速度，从而确定推波板的行程和运动轨迹。通过控制系统的电信号控制造波机的运行，从而通过推波板的运动产

Fig.2-2 Piston-type wave generator at SJTU量仪器和斜坡设置图 2-3 所示为电容式浪高仪，，用来记录孤立波传播过程的波面时间
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV139.25

【参考文献】

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1 刘桦;赵曦;王本龙;任智源;;海啸数值模拟与南海海啸预警方法[J];力学季刊;2015年03期

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1 宣瑞韬;海啸波爬高的水槽实验研究[D];上海交通大学;2013年

本文编号：2603882