Здесь л — коэффициент вязкости воды, а ст — минимальная фазовая скорость волн.[ ...]
Существенно отметить, что Капица придает большое значение заостренным волнам высоких порядков, появляющимся на поверхности основных волн. В дальнейшем мы увидим (см. § 17), что это предположение Капицы подтверждается на современных опытах, произведенных посредством новых методов.[ ...]
Теория развития и затухания ветровых волн в течение долгого времени не получала сколько-нибудь существенного движения вперед из-за невозможности проверить теоретические предположения на прямых опытах. В природных условиях также не представлялось возможности произвести такую проверку ввиду сложности картины волнообразования в мореТпри обычных синоптических условиях.[ ...]
Теоретические схемы, предлагавшиеся различными авторами, как отечественными, так и иностранными, можно было подвергать лишь ориентировочной проверке по весьма ненадежному признаку, упомянутому в § 14, т. е. по установлению наименьшей скорости ветра, при которой могут возникать и развиваться первые мелкие волны на поверхности воды.[ ...]
До последнего времени не существовало средств наблюдать развитие ветровых волн в достаточно чистых лабораторных условиях и в достаточно большом промежутке времени. Пытались наблюдать начальные стадии развития волн в аэрогидродинамической трубе, длина которой не достигала даже 20 м. Вследствие такого короткого пути, доступного для распространения волн, высота волн могла достигать лишь нескольких сантиметров (не более 8 см).[ ...]
В 1938 г. В. В. Шулейкиным был предложен новый метод, который позволяет наблюдать в лабораторных условиях зарождение ветровых волн и их развитие в продолжение неограниченно долгого времени. После этого столь же легко и удобно наблюдать затухание мертвой зыби, оставшейся по прекращении ветра. Применимость метода была проверена на модели аспирантом В. Г. Дыбченко, после чего началось проектирование, а по окончании Отечественной войны— постройка предложенного бассейна.[ ...]
На рис. 147 изображен общий вид штормового бассейна Морского гидрофизического института Академии наук СССР г. В отличие от предшественников, Шулейкин предложил получать ветровые волны в замкнутом колъцевем пространстве между стенами бассейна. Нижняя часть бассейна содержит воду, а верхняя охвачена потоком воздуха, создаваемым над водой.[ ...]
Волны не встречают на своем пути никаких препятствий и бегут по кругу, испытывая, кроме воздействия ветра, также воздействие мелководья, если отношение длины волн к глубине слоя воды превосходит пределы, исследованные в § 3, и до некоторой степени воздействие трения о стены бассейна; разумеется, часть энергии поглощается внутренним трением в воде. Ниже будет сказано, как учитывается внутреннее трение и трение о стены бассейна (отсутствующее в море). Будет показано, что паразитическая роль стен бассейна невелика и что ее легко количественно учесть и исключить из выкладок при пересчете на натурные условия.[ ...]
На первый взгляд может показаться, что какие-то существенные изменения вносятся за счет криволинейной формы пути волн в бассейне. Однако легко доказать, что при существующем соотношении между шириной кольца и его радиусом кривизны возникает лишь единственное (и притом несущественное) отличие от природных условий: высота волн, измеренная у внешней стены бассейна, может несколько отличаться от высоты волн у внутренней стены. Это вытекает из результатов, полученных в свое время Джеппертом при совершенно абстрактном исследовании распространения волн по круговому пути. Как правило, гребни волн в бассейне располагаются по радиусам и лишь очень редко отклоняются от этого направления — при возникновении радиальных колебаний уровня, расстраивающих двумерную картину явления. Мы не будем останавливаться на этих побочных (непостоянных) явлениях, а везде будем считать волнение двумерным, каким оно почти всегда наблюдается в штормовом бассейне. В будущем не представит особого труда распространить полученные выводы на трехмерное волнение, внеся соответствующие поправки и обобщения.[ ...]
В § 8 уже было сказано несколько слов о регистрации элементов волн в штормовом бассейне большим фотоаппаратом, изображенным на рис. 128, а также о киносъемке волн сквозь застекленные стены бассейна. Для точного исследования непрерывных изменений высоты и длины волн во времени наиболее удобным оказался фотографический метод, впервые примененный А. Н. Крыловым [22] для регистрации качки корабля и усовершенствованный А. А. Ивановым [23]. В. В. Шулейкин внес дальнейшие изменения в методику применительно к условиям регистрации волн в штормовом бассейне.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Общий вид штормового бассейна |
 |
| Регистрация начальных волн |
 |
| Регистрация установившихся волн в^бассейне |
 |
| Номограмма для определения истинных элементов волн |
 |