船尾跡的波動(dòng)理論.pdf

1、當(dāng)船在水面上移動(dòng)時(shí)，在船的后面會(huì)有一個(gè)V形尾跡，這個(gè)尾跡的角度是38°56′，稱為經(jīng)典Kelvin尾跡，Kelvin尾跡波系由擴(kuò)散波和橫向波組成，在兩條Kelvin臂上這兩個(gè)波系相交，這里波浪起伏最為明顯，SAR(合成孔徑雷達(dá))的圖像能顯示Kelvin尾跡，對(duì)此許多學(xué)者作了研究。 本文著重研究船行波幾個(gè)問(wèn)題，從理論的角度上進(jìn)行分析，解釋和發(fā)現(xiàn)了有關(guān)船行波的一些現(xiàn)象，本文創(chuàng)新之處和主要結(jié)果有： 一、消除了粘性流體中船行波臨

2、界邊的奇性。 本論文獲得了粘性流體中的船行波模態(tài)，而且可以清晰的看到粘性對(duì)船行波的影響，當(dāng)粘性漸漸增加時(shí)，發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散波的影響漸漸消失，變成以橫向波為主。還得到了船行波的速度場(chǎng)，速度在跨過(guò)臨界邊時(shí)連續(xù)變化，在臨界邊的外側(cè)，色散關(guān)系雖然沒有實(shí)數(shù)解，因而沒有波動(dòng)，但是仍存在擾動(dòng)。 二、對(duì)窄船行波的形成進(jìn)行了初步的探索和研究。 我們參考了有限翼展水翼的升力理論，建立了馬蹄渦與自由面相互作用的模型，發(fā)現(xiàn)馬蹄渦跟自由面作用的時(shí)

3、候，在尾跡上中間是一個(gè)相對(duì)平坦的區(qū)域，過(guò)了一定的角度范圍，變成相對(duì)強(qiáng)烈震蕩得區(qū)域，我們很準(zhǔn)確的得到了這個(gè)角度的很簡(jiǎn)單的代數(shù)關(guān)系式，懷疑這個(gè)平坦區(qū)域到震蕩區(qū)域的交接處可能對(duì)SAR得有著重要的影響。另外，考慮到水下物體(如水下潛艇)的情形，有可能存在圓渦，我們也初步研究了圓渦與自由面的相互作用。 三、研究在有限水深理想流體中的船行波。 有限深船行波得到解析式很難，因?yàn)橛须p曲函數(shù)的關(guān)系，我們推廣了Radko的方法，研究了Fro