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年發現此重要性的弗里茨·厄塞爾。

基本介紹

  • 中文名:厄塞爾數
  • 外文名:Ursell number
  • 領域:物理學
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簡介

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年發現此重要性的弗里茨·厄塞爾。
厄塞爾數是推導自史托克波,一個針對非線性周期波的攝動序列,在淺水的長波極限-其波長遠大於水深時,Ursell數U可以定義如下:
若不考慮常數3 / (32 π)的話,上述公式就是自由表面提升振幅中,二次項和一次項的比例,有用到的參數有
  • H波高,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>7h),需使用像KdV方程或博欣內斯克方程等非線性的理論。此參數(經過不同的正規化)已由喬治·斯托克斯寫在他1847年的表面重力波論文中。

流體動力學

流體動力學(英語:Fluid dynamics)是流體力學的一門子學科。流體動力學研究的對象是運動中的流體(含液體和氣體)的狀態與規律。流體動力學底下的子學科包括有空氣動力學液體動力學
解決一個典型的流體動力學問題,需要計算流體的多項特性,主要包括速度壓力密度溫度
流體動力學有很大的套用,比如在預測天氣,計算飛機所受的力矩,輸油管線中石油的流率等方面上。其中的的一些原理甚至運用在交通工程,因交通運輸本身可被視為一連續流體運動。

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