海洋学与海洋研究杂志
开放获取

抽象的

死水的不朽科学：内波阻力对传播的水下物体的影响

马可·达尼埃莱托、贾斯汀·M·布朗、蒂莫·拉德科

背景：阻力评估和预测对于最大限度地提高航海工具的效率至关重要。然而，流体对物体施加的总力很难预测。死水现象是对穿越分层水域的船舶产生重大影响的阻力来源之一，但人们对此仍知之甚少。它代表与身体本身产生的内波相关的阻力的急剧增加。文献中已经分别针对水面和水下船只研究了这种现象，但很少关注直接比较两者。

方法：我们的研究通过比较分层和非分层流体中水下和水面体实验的实验室结果来调查死水效应。为此，我们用恒定的力拖曳一个圆柱形物体穿过一箱水，直到拖曳物体的速度变得均匀，此时拖曳力与拖曳力平衡。对于每种情况，我们使用四种不同的牵引力。

结果：通过比较每种情况下测量的阻力系数，我们发现表面和水下物体对阻力系数的分层贡献是可比的。在这些实验中，由分层引起的阻力系数的变化始终为正，但对于低于系统最大相速度的速度来说要大得多。

结论：这意味着死水对阻力系数的修改不取决于主体的位置，这是确定船舶运输最大效率深度的重要考虑因素。