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波能

2020-04-09 21:00

波动水体所具有的能量,包括动能和势能。

前进波波能

前进波在一个波周期中,单位面积水柱体内平均动能(Ek)和平均势能(Ep)相等。

式中,ρ为水的密度;g为重力加速度;a为波动振幅;H为波高。

一个波周期中单位面积水柱内平均波能(E)为

一个波长L范围内单宽水体的波能(EL)为

前进波的波能不断地通过水质点的运动向波浪传播方向传递,这种现象称为波能传递或波能流。单位时间内波能的传递量称为波能流量。与波浪传播方向相垂直的单宽水体的平均波能流量(F)为

式中,n为波能传递率,

,当为深水时(d≥0.5L,d为水深,L为波长),

,当为极浅水时(d≤0.05L),n=1;C为波速,C=

,当为深水时

,当为极浅水时

;Cg为波群速,Cg=nC;k为波数。

立波波能

立波在一个波长L范围内单宽水体的动能(EKL)和势能(EPL)是随时间变化的,两者之间不断进行交换,但其和为常量。

式中,ω为波圆频率,ω=2π/T;T为波周期。

波能是一种可供利用的海洋能。世界许多国家正在开展利用波能发电的研究工作。

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