分层流体中水平运动源生成内波的表面流场特征

在三维内波水槽中制备两层流体,利用粒子图像测速技术(PIV),研究了小球在跃层、跃层上部与跃层下部三个位置运动时的表面流场特征,对图像进行处理后得到表面的速度场、散度场、涡度场。当小球在不同深度以不同速度运动时,散度场的锋线均有类似Kelvin波峰线的形状,辐散的角度(内Kelvin角)随着速度的增加而减小。特别地,当小球以在跃层处运动时,辐聚辐散强度的极值随着速度的增加先增加后减小,此时的表面流场近乎于无旋场。