Поиск по сайту:


Баланс энергии волн и нарастание их высоты

На первый взгляд может показаться наиболее естественным вычислять энергию волн, покрывающих весь периметр кольцевого бассейна, в некоторый выбранный момент времени и следить за постепенным нарастанием этой величины под действием ветра. Однако практически вопрос неизбежно сводится к вычислению энергии волн, пробегающих мимо поля зрения регистрирующего фотоаппарата и оставляющих след на светочувствительной ленте. Именно в связи с этим обстоятельством возникает принципиальное затруднение на пути точного учета энергии.[ ...]

Вертикальные линии (скобки) здесь, в формуле (156) и в дальнейшем показывают, что берется абсолютная величина синуса.[ ...]

Все это касалось простейшего случая, к которому относилась схема рис. 152,а для весьма большого числа волн в одной группе: непрерывно покрыта вся площадь диаграммы. На самом деле число волн на периметре бассейна и число волн в каждой группе конечное, ему соответствуют отдельные отрезки на диаграмме рис. 152,6.[ ...]

В действительности на построенной диаграмме нарастания h во времени разброс точек оказался почти таким же — он характеризовался числом 0,8.[ ...]

Кривые!—3 на рис. 153 построены таким способом для трех частных значений скорости ветра меньших, чем та скорость, которая соответствовала верхней кривой на том же рисунке. Здесь тоже сохранился неизбежный разброс точек, вызванный случайными расположениями групп волн. Однако этот разброс здесь значительно меньше, чем при верхней кривой. Тем самым обеспечено более надежное вычерчивание кривой по разбросанным точкам.[ ...]

На рис. 153 кривые, соответствующие меньшим скоростям ветра, нарастают в продолжение 20 мин, после чего воздушный поток прекращается и волны начинают затухать. Кривые, соответствующие большим скоростям, нецелесообразно было продолжать далее на их восходящем этапе. При таких размерах волн далее выступало непрерывное разрушение их под действием мелководья в соответствии с теорией, изложенной в § 11.[ ...]

Мы пренебрегаем здесь добавочным членом правой части Т/Г0бт> который обязан своим происхождением обтеканию волн мертвой зыби, движущейся относительно неподвижного воздуха. Этот член в настоящей задаче пренебрежимо мал по сравнению с суммой двух первых. Впоследствии нам придется вспомнить о нем в иной задаче, где он будет играть важную роль.[ ...]

Здесь ¡1 — коэффициент внутреннего трения. Остальные обозначения прежние. Значит, мощность, теряемая на внутреннее трение, пропорциональна квадрату высоты волн, и ее можно без’всяких погрешностей вычислять, внося в формулу (160) значение средней квадратичной высоты, о которой говорилось в связи с осреднением энергии.[ ...]

Коэффициент С, так называемый коэффициент Шези, зависит от шероховатости стенок канала.[ ...]

Как видим, в отличие от потерь на внутреннее трение, потери на трение о стены пропорциональны не квадрату, а кубу высоты волн. Следовательно, строго говоря, надо было бы, кроме средней квадратичной высоты, вычислять еще среднюю кубическую высоту волн для подстановки в формулу (170) при вычислении потерь на трение о стены. Однако можно показать, что сама эта составляющая потерь весьма мала по сравнению с потерями на внутреннее трение в преобладающем большинстве случаев, исследованных в штормовом бассейне. Значит, не делая больших ошибок, можно и в формулу (170), также как и в формулу (160), подставлять значения средней квадратичной высоты волн, которые вычисляются описанным способом на основании непрерывной фоторегистрации.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Схемы осреднения высот волн Схемы осреднения высот волн
Результаты опытов над нарастанием волн Результаты опытов над нарастанием волн
Вернуться к оглавлению