在一个7米长的船舶模型周围进行的粒子图像测速测量聚焦于附着的液体薄片内的流动，该液体薄片位于船头波浪与模型分离点的上游。在拖曳水池中以雷诺数进行1.6×107弗劳德数为0.30（均基于船长L（左）)这些测量通过在比以前更高的雷诺数下检查弓形波流动来扩展先前的工作。此外，模型和流量的规模增加，可以更好地观察流量结构。个别矢量图显示了源自波趾的负涡度增长区域。这个剪切层，首先出现在X/L=0.0619，深入波中X/L（X/L）增加，但向上弯曲以保持靠近前方。正涡度出现在波浪顶部和船舶边界。重复运行时间X/L=0.0690生成此三维溢出波的平均流量和湍流应力数据。正雷诺应力和剪切雷诺应力集中在与负涡度相同的区域内的波的前面。雷诺应力的大小与理论预期一致，最大值为v（v）均方根值′和w个均方根值′分别达到局部流体速度的16%和11%。相关系数−伏′w个′在湍流区为0.5到0.7之间，表明存在相干结构。虽然雷诺应力深入弓形波，但紊流产生集中在趾部的一个小区域。从固定坐标系更改为随自由表面移动的坐标系会导致雷诺应力和湍流产生形成更薄的区域，靠近自由表面，且强度不会降低。对船舶参考系中自由表面三维速度的计算表明，自由表面在船首波趾处急剧转向，前向面形成三维分离流区域。脚趾处的能量损失为30%。

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©1999美国物理研究所。
1999
美国物理研究所
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