Năng lượng sóng
Khái niệm vật lý > Năng lượng sóng và dòng năng lượng sóng

Trong trạng thái biển, trung bình (trung bình) mật độ năng lượng trên một đơn vị diện tích sóng hấp dẫn trên mặt nước tỷ lệ thuận với chiều cao sóng bình phương, theo lý thuyết sóng tuyến tính:
trong đó E là mật độ năng lượng sóng trung bình trên một đơn vị diện tích nằm ngang (J/m²), tổng mật độ động và năng lượng tiềm năng đơn vị diện tích nằm ngang. Mật độ năng lượng tiềm năng bằng động năng, đều đóng góp một nửa cho mật độ năng lượng sóng E, có thể được mong đợi từ equipartition định lý. Trong sóng biển, hiệu ứng căng bề mặt là không đáng kể đối với bước sóng trên một vài decimetres.
Khi sóng lan truyền, năng lượng của chúng được vận chuyển. Vận tốc năng lượng vận tốc là vận tốc nhóm. Kết quả là, năng lượng sóng flux, thông qua một mặt phẳng thẳng đứng có chiều rộng đơn vị vuông góc với hướng truyền sóng, bằng với:
với cg vận tốc nhóm (m/s).
Do độ phân tán đối với sóng nước dưới tác động của trọng lực, vận tốc nhóm phụ thuộc vào bước sóng λ, hoặc tương đương, trên sóng khoảng thời gian T. Hơn nữa, mối quan hệ phân tán là một hàm của độ sâu nước h. Kết quả là, vận tốc nhóm hoạt động khác nhau trong các giới hạn của nước sâu và nông, và ở độ sâu trung gian:
| Đặc điểm của sóng trọng lực trên bề mặt của vùng nước sâu, nộng và trung bình theo thuyết sóng tuyến tính> Lượng | Đặc điểm của sóng trọng lực trên bề mặt của vùng nước sâu, nộng và trung bình theo thuyết sóng tuyến tính> Kí hiệu | Đặc điểm của sóng trọng lực trên bề mặt của vùng nước sâu, nộng và trung bình theo thuyết sóng tuyến tính> Đơn vị | Đặc điểm của sóng trọng lực trên bề mặt của vùng nước sâu, nộng và trung bình theo thuyết sóng tuyến tính> Nước sâu (h > ½ λ) | Đặc điểm của sóng trọng lực trên bề mặt của vùng nước sâu, nộng và trung bình theo thuyết sóng tuyến tính> Nước nông (h < 0.05 λ) | Đặc điểm của sóng trọng lực trên bề mặt của vùng nước sâu, nộng và trung bình theo thuyết sóng tuyến tính> Nước trung bình (all λ and h) |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Vận tốc pha |  \displaystyle c_{p}={\frac {\lambda }{T}}={\frac {\omega }{k}} | m / s |  {\frac {g}{2\pi }}T |  {\sqrt {gh}} |  {\sqrt {{\frac {g\lambda }{2\pi }}\tanh \left({\frac {2\pi h}{\lambda }}\right)}} |
| Vận tốc nhóm |  \displaystyle c_{g}=c_{p}^{2}{\frac {\partial \left(\lambda /c_{p}\right)}{\partial \lambda }}={\frac {\partial \omega }{\partial k}} | m / s |  {\frac {g}{4\pi }}T |  {\sqrt {gh}} |  {\frac {1}{2}}c_{p}\left(1+{\frac {4\pi h}{\lambda }}{\frac {1}{\sinh \left(\displaystyle {\frac {4\pi h}{\lambda }}\right)}}\right) |
| Tỉ số |  \displaystyle {\frac {c_{g}}{c_{p}}} | – |  \displaystyle {\frac {1}{2}} |  \displaystyle 1 |  {\frac {1}{2}}\left(1+{\frac {4\pi h}{\lambda }}{\frac {1}{\sinh \left(\displaystyle {\frac {4\pi h}{\lambda }}\right)}}\right) |
| Bước sóng |  \displaystyle \lambda  | m |  {\frac {g}{2\pi }}T^{2} |  T{\sqrt {gh}} | for given period T, the solution of:    \displaystyle \left({\frac {2\pi }{T}}\right)^{2}={\frac {2\pi g}{\lambda }}\tanh \left({\frac {2\pi h}{\lambda }}\right) |
general
| Mật độ năng lượng sóng |  \displaystyle E | J / m² |  {\frac {1}{16}}\rho gH_{m0}^{2} |  {\frac {1}{16}}\rho gH_{m0}^{2} |  {\frac {1}{16}}\rho gH_{m0}^{2} |
| thông lượng sóng |  \displaystyle P | W / m |  \displaystyle E\;c_{g} |  \displaystyle E\;c_{g} |  \displaystyle E\;c_{g} |
| Tần số góc |  \displaystyle \omega  | rad / s |  {\frac {2\pi }{T}} |  {\frac {2\pi }{T}} |  {\frac {2\pi }{T}} |
| Số sóng |  \displaystyle k | rad / m |  {\frac {2\pi }{\lambda }} |  {\frac {2\pi }{\lambda }} |  {\frac {2\pi }{\lambda }} |