波浪参数测量实验

中国石油大学海洋学实验报告

实验日期：2016.04.09 成绩：

班级：学号：姓名：教师：

同组者：

具体实验内容：格式样板如下，字体均用宋体。

波浪参数测量实验

1、实验目的

周期、波高、波长是波浪的三个重要参数。本实验是要求学生掌握在实验室测定这三个参数的方法，并加深对波浪理论的理解。

2、实验原理

二维波波动方程为：ξ=asin(kx-σt)，其中，a为波的振幅，k为波数，σ为圆频率；2π/σ=T为周期，2π/k=λ为波长。通过实际测量周期、波高、波长，即，可以得到波浪方程中振幅、波数以及圆频率值，并结合波速方程c=σ/k验证波长与周期、波速的关系。

3、实验仪器设备

（1）秒表；（2）波高仪；（3）米尺；（4）电脑

4、数据处理（包括标定系数的计算、波高、波周期、波长、波动方程等）

以序号为1的波浪参数为例：

振幅a=H/2=2.194/2=1.097

波数k=2π/λ=2*3.14/1.94=3.237

圆频率σ=2π/T= 2*3.14/1.362=4.611

代入波动方程得ξ=1.097sin(3.237x-4.611t)

5、问题

(1) 波长用平均周期可用下式推算：L

d th gT L ππ222=,请用迭代计算法计算波长L （写出编程程序，以及运算结果）

int main()

{

double t,d,L0,m,L1;

scanf("%lf %lf",&t,&d);

m=(4.9*t*t)/3.14;

L0=m;

L1=m*tanh((6.28*d)/L0);

while(L1-L0>0.001||L0-L1>0.001)

{

L0=L1;

L1=m*tanh((6.28*d)/L0);

}

printf("%lf\n",L1);

return 0;

}

(2) 分析实验测量波长与理论计算结果的误差

在测量波长时，确定波峰时有太多的人为因素，例如估计波峰位置有一定的误差，测量波长时读数产生的误差。

(3) 分析随着造波频率的增大，波浪参数的变化规律

随着造波频率的增大，波高变大，周期变小，波长变小。

6、总结

本次波浪参数测量实验，我学习了波高仪的标定和使用和借助软件测量波浪的各项参数。通过本次实验，我学会了不少实用的知识和技能，培养了我在实验中思考分析问题的能力，提高了自己的动手能力和团队合作能力，培养的理论结合实际的能力，使我受益匪浅。