臺灣國際科展

不同造波條件對於表面回流及波形的分析與探討

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2018年
科別
物理與天文學
得獎情形
三等獎
學校名稱
臺北市立建國高級中學
指導老師
賴奕帆;陳志強
作者
葉冠廷;吳致頡
關鍵字
表面回流,PIV,cross-waves

摘要或動機

因參加TYPT台灣青年物理辯論競賽,初步認識了此現象──當一個橫向放置的圓柱造波鼓在水面上垂直震盪時,引起的表面水流逆流。當造波鼓振動的最大加速度達到了臨界值,表面的粒子行進方向就會與波的傳播方向相反。我們查詢了有關此現象的文獻,驚訝的發現,此現象目前還沒有理論可解釋。於是我們便以自製的實驗設備,開始探討在不同的振動情形下,表面流會如何變化。 以目前所獲得的數據,我們推斷反向的流動與造波鼓排開水的體積及造波鼓前排列的波包有關,而回流只是補償流的性質,且水表循環之貢獻遠較水面的流動下顯著。根據為不同厚度的造波鼓有不同的回流臨界加速度,且縱向的水流循環強度遠較水表循環弱,前者速率大小約與後者相差一數量級。 我們也利用閃頻儀分析了不同條件下水波的波形,並利用Poincaré map將其分為兩類,分別對應到表面的出去流與回來流。


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檔案名稱 檔案大小 格式
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