厄塞爾數

厄塞爾數Ursell number)是流體動力學中的無量綱,表示流體層中長的表面重力波的非線性程度,得名自1953年發現此重要性的。

厄塞爾數是推導自,一個針對非線性週期波的摄动序列,在的長波極限-其波長遠大於水深時,Ursell數U可以定義如下:

:U\, =\, \frac{H}{h} \left(\frac{\lambda}{h}\right)^2\, =\, \frac{H\, \lambda^2}{h^3},

若不考慮常數3 / (32 π2)的話,上述公式就是自由表面提昇振幅中,二次項和一次項的比例,
有用到的參數有

  • H:,也就是波峰和波谷之間的高度差。
  • h:平均水深
  • λ:波長,需遠大於深度,也就是λh.

因此厄塞爾數U是相對波高H / h乘以相對波長的平方。

針對厄塞爾數小(U ≪ 32 π2 / 3 ≈ 100)的長波(λh),可以用線性的波理論求解。否則(多半是通常)若針對比較長的波(λ > 7 h),需使用像KdV方程或博欣内斯克方程等非線性的理論。此參數(經過不同的正規化)已由乔治·斯托克斯寫在他1847年的表面重力波論文中。

腳註
參考資料

  • In 2 parts, 967 pages.
  • 722 pages.

评论 (0)

  • 还没有评论,来抢沙发吧。