线性波理论1.1 波浪的流体动力基本方程及边界条件实际海水河水均为有黏性流体,且水表面存在表面张力,所以流浪运动实际呈黏性流,但黏性及表面张力的影响大小,与波浪的频率有关。在船舶和海洋工程中,船舶摇摆和拍击,船舶稳定,兴波阻力;海岸工程中,波浪对港口、防波堤的作用;离岸工程中,钻井平台,海工建筑,海底油管等。水波起制约作用的物理因素是重力,粘性力可忽略不计。因此可以用理想流体的势流理论来研究波浪运动的规律。如下图所示,一间谐前进波沿x轴正向移动。h(水深从平均水平面到底部的距离)(x,t)自由面在平均水面以上的瞬时垂直距离H波高,对于小振幅波,H=2aT周期波速C=L/T,波数k=2/L,圆频率=2/T(2时间内的波动次数)对于线性波理论,必须遵循以下3个假设:(1)理想不可压缩流体,重力不能忽略;(2)运动是无旋的,具有速度势;(3)波浪是线性波(微振幅波),即水深H远远小于波长L。且满足Laplace方程,=2x+2x=0(0z,-x+)底部条件(不可穿透条件)vz=