博欣内斯克方程
编辑在流体动力学中,水波的 近似是对弱非线性和相当长的波浪有效的近似。
水波的 近似考虑了水平和垂直流速的垂直结构。 这导致非线性偏微分方程,称为 Boussinesq 型方程,其中包含频率色散(与不具有频率色散的浅水方程相反)。
虽然 Boussinesq 近似适用于相当长的波——即当波长与水深相比较大时——Stokes 展开更适用于短波(当波长与水深处于同一数量级或更短时) ).
Boussinesq 近似
编辑Boussinesq 近似的基本思想是从流动方程中消除垂直坐标,同时保留水波下水流垂直结构的一些影响。 这很有用,因为波在水平面上传播并且在垂直方向上具有不同的(不是波状的)行为。
此后,将 Boussinesq 近似应用于剩余的流动方程,以消除对垂直坐标的依赖性。结果,得到的偏微分方程是水平坐标(和时间)的函数。
例如,考虑 (x,z) 平面中水平床上的势流,其中 x 是水平坐标,z 是垂直坐标。 床位于 z = -h,其中 h 是平均水深。
其中 φb(x,t) 是床层的速度势。 为 φ 调用拉普拉斯方程,对不可压缩流有效。
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