流体力学与波 流体中波的种类 波的原理 心水波 心空气中的波 EXIT
1 EXIT 流体力学与波 空气中的波 水波 流体中波的种类 波的原理
什么是波(动)? 现代科学对物理量的两类变化有很好的理解, 类是线性变化 份努力,一份成功” 另一类是波动变化,“三十年河东,三十年河 西”,“物极必反”。相对而言,“一帆风顺” 是很少的,“终极完美”是不可能的,起起伏 伏才是常忞。涡旋、湍流现象均反映了这一哲 理 “波动”作为科学术语,通常有两方面的含义: 是某种物理讯号在空间的传播;二是与振动 或周期性过程相联系。概言之,即物理量在空 间和时间上具有周期性特点就称波 f(r, t)=A cos(hr-wt) 抖 EXIT
2 EXIT 什么是波(动)？ • 现代科学对物理量的两类变化有很好的理解， 一类是线性变化，“一份努力，一份成功”， 另一类是波动变化，“三十年河东，三十年河 西”，“物极必反”。相对而言，“一帆风顺” 是很少的，“终极完美”是不可能的，起起伏 伏才是常态。涡旋、湍流现象均反映了这一哲 理。 • “波动”作为科学术语，通常有两方面的含义： 一是某种物理讯号在空间的传播；二是与振动 或周期性过程相联系。概言之，即物理量在空 间和时间上具有周期性特点，就称为波。 2 2 2 2 2 c t x 抖f f = 抖 f w (x t A kx t , cos ) = - ( )
流体中波的种类 ·流体中的波:声波、激波、深/浅水波、大气 和海洋内部的波、磁流体波等; 物理机制:由于受到某种扰动。而后又在某 种力(恢复力)的作用下,使运动具有恢复 平衡的倾向;流体惯性和恢复为是发生波动 的关键,恢复力性质的不同,如体积弹性力、 重力、张力、电磁力等,就形成了不同类型 波动 ·潮汐、海啸、激波、孤立水波。 EXIT
3 EXIT 流体中波的种类 • 流体中的波：声波、激波、深/浅水波、大气 和海洋内部的波、磁流体波等； • 物理机制：由于受到某种扰动，而后又在某 种力（恢复力）的作用下，使运动具有恢复 平衡的倾向；流体惯性和恢复力是发生波动 的关键，恢复力性质的不同，如体积弹性力、 重力、张力、电磁力等，就形成了不同类型 的波动; • 潮汐、海啸、激波、孤立水波
描述波的基本概念 ·波幅A、相位θ、波数/和波长入、频率Q 和周期T、波速C(相速)、波矢 °波峰、波谷、波群(包、组)、波节; ·频散关系O=0(k); 群速C=do/dk 非线性(大振幅)波。 EXIT
4 EXIT 描述波的基本概念 • 波幅A、相位q、波数k和波长l、频率w 和周期T、波速c（相速）、波矢； • 波峰、波谷、波群(包、组)、波节； • 频散关系w = w(k)； • 群速cg=dw/dk； • 非线性(大振幅)波
波的原理 不同物理现象(介质微振动、流动 热、压力等的传播)中的各种参数变化均 可表现出波动,波动的控制方程也多种多 样,但其基本处在于总量的守恒、不同作 用的竞争、制衡(除了时变项外至少还有 两项)、以及耗散之微弱
5 波的原理 不同物理现象（介质微振动、流动、 热、压力等的传播）中的各种参数变化均 可表现出波动，波动的控制方程也多种多 样，但其基本处在于总量的守恒、不同作 用的竞争、制衡（除了时变项外至少还有 两项）、以及耗散之微弱