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stokes wave什麽意思

斯托克斯波

定  義:考慮高階非線性效應的有限振幅波。因斯托克斯(G.G.Stokes)提出該理論而得名。

應用學科:水利科技(壹級學科),水力學、河流動力學、海岸動力學(二級學科),海岸動力學(水利)(三級學科)。

深水有限振幅波動。為液體表面波動理論討論的壹個領域。屬於有限振幅的進行波的壹種波的形式。理論上討論給出該種波動的目的在於借助它來討論和解決實際的波浪壹些現象,其分析對象為壹種無旋的周期性的波動。斯托克斯(Stokes)波的建立有如下壹些假定:流體無粘滯性,重力是唯壹作用的外力,波面上的壓力為常值,波動的振幅是有限的。在這樣前提條件下,給出並描出該波動的表達式,進而討論該種類型波動所具有的壹些主要特征。有限振幅的斯托克斯波與小振幅波動相比,具有以下特點:①波剖面不是簡諧曲線,且對於橫軸不是對稱的,通過質點振動中心的平面高於對應的靜止水面。②波速與振幅大小有關,振幅對波長之比愈大,則波速愈大。③質點軌跡接近於圓,但不是封閉的,每經壹周後,沿波流傳播方向有壹小段凈水平位移,所以沿此方向產生壹定的水流,其水平流動稱之為“波流”。波流對近岸和深水的流都有壹定的影響,故波流的討論有其實用意義。④質點沿著它的軌跡運動時,壓力是變化的,除自由表面及海底外,其他波面都不是等壓面。⑤波高與波長之比超過壹定限度,波面破碎,但其所得出波浪破碎時波高與波長的比值大於實際觀測的情況,自然界中其比值在1/10左右,波面即破碎。⑥波動的動能與勢能不相等,動能於鉛直及水平方向的分配不相等。值得壹提的是,這種先由假定而得出的波動形式,後來由科學家們從數學上證明了它的存在。