内孤立波的实验研究针对国外学者对于水槽的建立，Walker（1973）[1]建立了双层流内孤立波水槽。 水槽长 6 米，宽 0。4 米，深 0。6 米。研究人员可以通过观察水槽内的流动来研究内 孤立波的造波，传播和反射。在水池内先注入清水等液面稳定了之后再注射盐水观察 实验现象。研究在界面处传播的内孤立波，结果表明，流体的粘性会影响内孤立波的 振幅大小，但是若波形为“sech2”—为函数生成波形，则不轻易受到影响，非常符合 内孤立波理论。79113

近二十年来国内外研究者对于双层流内孤立波水槽做了很多研究[2]-[13]，他们在利 用双层流内孤立波水槽创造内孤立波方面成功的做出了实验。

2 内孤立波的数值模拟研究

国内外许多学者已经做了大量的内孤立波研究揭示了内孤立波的生成和传播机 理，阐释了内孤立波对水下潜体会产生巨大的影响。但分层流水槽与表面波水槽比较 则麻烦不少研究出可以使用的的分层流体，不光是花费很多功夫和经费，并且不好重 复实验。近十年来，随着计算机技术的发展，利用数值模拟的方法研究内波引起了众 多国内外学者的关注，并发展成研究内波的一种非常有效的手段。

1。在数值水槽中模拟内孤立波

通过建立内孤立波数值水槽来进行数值仿真实验，是研究内孤立波的一条极其有 效的途径。根据内孤立波的造波方法不同可分为速度入口造波、质量源造波和双推板 造波。

Sturo IV[14]-[16]通过对双层流体动力学研究对内孤立波不同潜深的潜体进行数值 模拟，得出了随深度增加，潜体受力变大的结论。

G。Wei et al（2007），王旭等（2014）[17]将表面波质量源造波方法用到密度不同 的内波数值水槽中，前者模拟了不同流速条件下单色波和内孤立波的生成传播；后者 分析了质量源在释放和吸收流体过程中生成内孤立波的机理，讨论了内孤立波传播过 程中波形、振幅及其诱导流场的变化特性。论文网

利用速度入口造波，陈钰（2009）[18]基于 FLUENT 商业软件及其二次开发功能， 在标准 κ-ε 湍流模型下，采用 VOF 方法追踪两层流体内界面，通过给定入口流速和 固定水深设置边界造波法，在数值水槽中进行并成功验证内孤立波的非线性运动，并 与 仿 物 理 的 双 板 造 波 法 进 行 了 比 较 。 王 福 军 ， 高 原 雪 （ 2012 ） [19]-[20] 基 于 MCC(Miyata-Choi-Camassa)理论，将内孤立波诱导上下层深度平均水平速度为入口条 件，结合理想流体完全非线性欧拉方程，建立了两层流体中内孤立波生成与传播的 CFD(Computational Fluid Dynamics)数值水槽方法。在系列数值模拟基础上，获得了 内孤立波设计振幅与数值模拟振幅之间的相关关系，实现了在振幅可控条件下的内孤 立波数值模拟。结果表明，在极限振幅范围内，数值模拟所得内孤立波波形均与 MCC 理论解吻合良好，而 KdV(Korteweg-de Vries)和 mKdV(modi-fiedKdV)理论解只适用于 小振幅的情况。同时，利用 CFD 数值模拟结果，对内孤立波诱导流速场特性进行了 分析，结果表明内孤立波诱导水平速度在上层及波面下方流体层中垂向衰减很小，但 在内界面与波面之间流体层中垂向衰减明显。

2。海洋内孤立波与结构物相互作用进展

因为海洋内孤立波拥有非常大的能量，随着内孤立波通过，各种水下潜艇、海洋 工程、石油钻井平台和海底石油管道将受到非常大的内波载荷，导致运动响应、结构 振动乃至移位、扭转和破坏，在工程设计时，这是必须要考虑的环境因素。尽管内孤

立波研究已有几十年的历史，但对于内孤立波流场及其对结构物的作用研究并不多。 鉴于内孤立波与结构物作用研究的迫切性，越来越多的学者投身到此研究中。