16. Pinnalained

16.1. Lineaarse teooria elemendid16.2. Lainete superpositsioon ja statistilised karakteristikud16.3. Mittelineaarsed pinnalained16.4. Tuulelainete spektrid

Spektri mõisteMõõtesagedus ja vale esituse vigaTuulelainete genereeriminePierson-Moskowitzi ja JONSWAP küllastunud lainete spektrid

16.5. Tuulelainete hindamine laineteekonna abil16.6. Laevade käigulained

lainepikkus ja periood

faasikiirus

lainearv ja sagedus

dispersiooniseos

liikuv laine

pikad lained / madal vesi

lühikesed lained / sügav vesi

16.1. Lineaarse teooria elemendid

pikad lained / madal vesi lühikesed lained / sügav vesi

Orbitaalliikumine sügavas vees

16.2. Lainete superpositsioon ja statistilised karakteristikud

Kahe laine summa

Moduleeritud laine mähisjoon liigub grupikiirusega

Madal meri Sügav meri

Tabel 16.1. Pinnalainete statistilised parameetrid

rmshh

h

shh

Ruutkeskmine laine kõrgus rmsh 0.1 22 706.0Lainekõrguse mediaan 5.0Ph 2ln 2ln8 588.0Laine keskmine kõrgus

1hh 2 2 626.0

Oluline lainekõrgus 31hhs 1.416 4.005 1.000

Kümnenda kõrgeima laine kõrgus 101h 1.800 5.091 1.271

Sajanda kõrgeima laine kõrgus 1001h 2.359 6.672 1.666

Laine periood

Laine kõrgus

Oluline lainekõrgus: keskmine 1/3 kõrgematest lainetest

Rayleigh jaotus

16.4. Tuulelainete spektrid Spektri mõiste

Perioodilist funktsiooni vahemikus

saab esitada Fourier reana

reaksarenduse kordajad leitakse

energia

SPEKTER

Mõõtesagedus ja vale esituse viga

Nyquisti sagedus

Hoovuse lääne-ida suunalise komponendi mõõtmise tulemused Irbe väinas ajasammuga 10 min (peenike joon). Ajatelje ühikud on antud tundides.

Kui spektris esineb -st suuremaid sagedusi, on mõõtmistulemus moonutatud

Tuulelainete genereerimine

õhurõhu pulsatsioonid => lühikesed lainedtuulepinge laineharjadele => lainepikkus ja grupikiirus kasvavadKüllastus:1) laine kiirus võrdne tuule kiirusega2) tuulest antav energia kulub laineharjade murdumisele

Pierson-Moskowitzi ja JONSWAP küllastunud lainete spektrid

Tuule kiirus Laineteekond

16.5. Tuulelainete hindamine laineteekonna abil

tuule kiirus

laineteekond (fetch)

oluline lainekõrgus

domineeriv periood

domineeriv lainepikkus

Laineteekond: kaalutud keskmine sektoris ,

Tuulelainete hindamisel laineteekonna abil tuleb olla ettevaatlik, kuna ei tarvitse kehtida eeldus lainetuse ajalise küllastuse kohta (tuul võib muutuda enne küllastuse teket), ei tarvitse kehtida eeldus tuule konstantse suuna kohta (näiteks Ava-Läänemerel), ei arvestata eelmisest tugevast tuulest jäänud ummiklainet, ei arvestata lainetuse transformeerumist ranna lähedal. jne.

Laineteekonna abil arvutamise probleemid:

16.6. Laevade käigulained (ship wake)

Subkriitiline rezhiim

Froude’i arv

Laeva kiirus

Kelvin “arms”

laineperiood

PacifiCat käigulained, kus hajuvaid laineid on kolme tüüpi ning ristlained peaaegu puuduvad.

Superkriitiline rezhiim

Käigulainete modelleerimine

subkriitiline superkriitiline