【摘 要】
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在海洋、湖泊等水体中,密度成层现象非常普遍,真实海洋中密度成层现象尤其复杂,有时明显呈多层成层状态.发生在密度稳定分层流体界面处的界面内波在这些流体系统并不少见.为
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在海洋、湖泊等水体中,密度成层现象非常普遍,真实海洋中密度成层现象尤其复杂,有时明显呈多层成层状态.发生在密度稳定分层流体界面处的界面内波在这些流体系统并不少见.为了正确描述海洋内部的运动规律,开展多层密度成层流体界面内波的研究非常必要.它的研究不仅对界面内波本身的很多现象有重要意义,而且还对人们了解界面内波在海洋内部混合和环境气候变化中的作用以及界面内波在海洋工程和海洋军事上的应用等方面具有指导意义. 本文基于波陡很小的假设,考虑均匀剪切流场中不可压缩和无粘性的三层密度分层流体系统.采用类似于Nwogu的方法,讨论剪切流存在时三层密度分层流体系统中的强非线性界面内波,以任意水深处的水平速度分量为速度变量,给出了界面内波的Boussinesq方程,揭示了波流之间的非线性相互作用.主要内容如下: 绪论,简要概述了剪切流中界面内波的研究意义和背景,目前的研究现状和本文的主要研究内容. 第一章,给出剪切流中三层密度分层流体界面内波的基本方程以及边界条件,并且利用Choi的方法对其进行无量纲化. 第二章,分别对三层流体所满足的无量纲化方程进行深度积分,采用Nwogu的方法得到剪切流中强非线性界面内波所满足的Boussinesq方程. 第三章,总结本文的研究结果,并提出进一步的研究工作展望.
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