海岸與港灣工程之海工結構設計,是否能達到有效利用的效果,與是否能對波場做正確的分析息息相關;水流黏滯性所造成之影響是分析的其中一項關鍵。然而,以往對於渦流之研究多著墨於數值模擬之運算,對於流場之解析解仍有許多未臻完美之處,又以往對於造波流場之解析研究多引用非黏性流體之假設(如Dalrymple et al.),忽略黏滯性與固體邊界交互作用所造成的影響。 本研究假設水波為不可壓縮之均質流體,並假設週期與線性條件,嘗試建立黏滯水流之解析方法,應用非旋性勢函數、旋性流函數與渦度構成方程組,於研究中提出解析之流程與對應之邊界條件,並將本套方法延伸至搖板式造波機,在微小振幅的狀況下,探討搖板式造波機作用之波場與物理機制。 首先,本文應用線性理論將流場拆解為非旋性部分與旋性部分,並給定適當之邊界條件與控制方程式;然而方程式中包含兩個變數,無法於一次計算過程求解,因此本研究提出兩階段解析流程,利用初始程序解析非旋姓、旋性兩部分只包含單一變數之邊界值問題,再使用非旋性部份、旋性部分之解析解交互迭代得到完整之解答。 其次,本文提出應用渦度-流函數方程式(vorticity-stream function equation)做為渦度計算之邊界條件,配合擴散方程式(diffusion equation)解析渦度於造波流場之分佈,主要原因為各邊界可利用之條件已於非旋性勢函數與旋性流函數計算時使用完畢,並無多餘之邊界條件可供渦度計算之用,因此本研究引用渦度-流函數方程式做為渦度計算之邊界條件,成功解析流場內之渦度分佈。 解析結果顯示渦度量值沿水平方向減少,影響範圍侷限於造波板附近,同時渦度分佈出現於自由液面與底床部份,有效彌平造波板端點渦度不連續之弔詭;又因將流體之黏滯性納入考慮,所以造波流場靠近邊界...