Клин Ке́львина, характерная форма стационарного волнового возмущения в виде клина, возникающая за движущимся по поверхности воды судном. Впервые математически описан в 1887 г. лордом Кельвином (У. Томсоном). Половину угла раствора клина Кельвина называют углом Кельвина (см. рисунок 1).

Рис. 1. Моделирование клина Кельвина в рамках простейшей модели линейных волн на воде. График из статьи: Gnevyshev V. G., Badulin S. I. On reference solutions for ship waves // AIP Advances. 2020. Vol. 10, № 2. Адаптация: БРЭ.Рис. 1. Моделирование клина Кельвина в рамках простейшей модели линейных волн на воде. График из статьи: Gnevyshev V. G., Badulin S. I. On reference solutions for ship waves // AIP Advances. 2020. Vol. 10, № 2. Адаптация: БРЭ.Для волн на глубокой воде (размер источника много меньше глубины) этот угол составляет около 19,5° и не зависит от скорости движения судна (см. рисунок 2).

Рис. 2. След в виде клина Кельвина, оставленный моторной лодкой на воде.Рис. 2. След в виде клина Кельвина, оставленный моторной лодкой на воде.Последнее является следствием дисперсии волн на глубокой воде: для таких волн групповая скорость в 2 раза меньше фазовой скорости.

Для других типов волновых движений (волн на малой глубине, гравитационно-капиллярных волн и др.) картина зависит от скорости источника и величина угла Кельвина может меняться в широком диапазоне значений. Картина волн на воде разбивается на сумму т. н. дивергентных (расходящихся) и трансверсальных (поперечных, распространяющихся в направлении, близком к направлению движения источника) волн, распределение энергии между которыми существенно зависит от скорости движения судна, его формы и глубины воды.

Если скорость судна превышает максимальную фазовую скорость для данной глубины, клин Кельвина трансформируется в клин Маха, определяемый отношением фазовой скорости волн к скорости судна. При этом в волновом следе остаются только дивергентные волны. Возникающая картина волн на воде является двумерным аналогом конуса Маха для акустических волн.