Онлайн калкулатор вятъра и вълните

вълните на статията и вятър. Изчисляването на вълна Размислих как можем да се опитаме да се изчисли скоростта му през периода на вълна. И там споменах концепцията за напълно оформени вълна (напълно развит морски) - .. Т.е. вълна, която постига максимална ефективност на дадено вятър. Такава вълна е в състояние на равновесие на енергия - колко енергия се отчита по посока на вятъра, а най-много се харчат.

Трябва да се помни, че не всяка вълна стигне до такова състояние, както се изисква, така че вятърът непрекъснато по цялата повърхност, която преминава вълна от известно време. Колкото по-силни от вятъра, се изисква повече време и повече разстояние за формирането на такава вълна. Но със сигурност, ако тя е създадена, тя ще се изравнят с скоростта фаза на скоростта на вятъра.

Статистически вълни прогнозиране

Развитието на теорията на вълните започна много отдавна, още през края на деветнадесети век. Но преди Втората световна война, насочено проучване и разработване на модели за прогнозиране на поведението на вълните, не беше. По време на войната и след нея е бил нает наблюдение база, което позволи да започне разработването емпирични модели.

Основният постулат на метод на емпирични прогнозиране е твърдението, че връзката между безразмерни параметри вълни се подчиняват универсални закони (и на всички модели, като цяло, се опитват да избират коефициентите за отношенията между параметрите, така че те са достатъчно близо, за да отговарят на параметрите, получени в резултат на реални наблюдения ).

Най-важните от тези закони е законът на ограничен растеж. в българското заглавие Аз не съм сигурен, тъй като информацията на руски, аз не съм намерил, така че аз превеждам, мисля. В оригинала, това донесе растеж закон. Закон гласи, че при постоянна скорост и посока на вятъра над фиксирано разстояние (донесе), може да се очаква, че вълните достигат равновесно състояние, ускорение зависими дължина (Извличане ограничено състояние на развитие). В такава ситуация, височина на вълната ще остане константа (в статистически смисъл) с течение на времето, но ще се различават по ускорението.

Ускорение - термин, използван в руската литература. Съгласно вятър разпръскване означава дължина на тялото на вода, на която посоката на вятъра действа върху постоянен морски повърхност. Това е термин, случайно намерени в трета глава на книгата К. П. Василева, "Това, което трябва да знаете за навигатор карти атмосферните и морските условия," тук. В книгата, обаче, публикуването, така че формулата за него не е взел 1980.

Изглежда, че с увеличаването на времето и продължителността на вълната на ускорение определена скорост на вятъра може да расте до безкрайност, но на практика това не се случва.

През 1950, изследователите са открили, че образуването на вълни се описва най-добре като спектър на вълната (разпределение на енергията на морските вълни, като функция на честотата) и предаване на енергия от вятъра на вълната (за това малко по-там в първата статия). И, както е споменато по-горе, вълната престава да расте, достигайки стабилно състояние, енергийния баланс, и тя се превръща в напълно оформени вълна (напълно развита към морето).

Той е получен емпирична връзка за височина на вълната напълно оформени, която може да служи като горна граница оценка вълна височина за всяка скорост на вятъра.

където, - напълно оформени височината на вълните
- безразмерен коефициент от приблизително 0.27
- скорост на вятъра
- земно ускорение.

След това просто сложно. голям набор от измервания са били събрани, особено в хода на проекта за изучаване на Северноатлантическия JONSWAP (Joint Северно море Wave Project). За подмяна на моделите от първо поколение вълна предвиждане дойде модела от второ поколение, с помощта на енергийния спектър. В началото на 1980 има трето поколение модел вълна (3G). Всъщност, бизнес моделите от четвърто поколение все още не са достигнали, но модела на най-често използваните от трето поколение е моделът на WAM (Hasselmann, С. и др WAMDI Group, Моделът WAM. - трето поколение на океанските вълни прогнозен модел A, J. физ Oceanogr .. 18, 1775-1810, 1988)

Разбира се, недостатъците още има, например, тези модели не могат да прогнозират вълната в един бързо променящ се вятър, но се смята, че моделите от трето поколение обикновено предлагат достатъчно добри прогнози за широк спектър от климатични ситуации, и се препоръчва да се използва за оценка на поведението на вълните на проектиране и планиране, в същото време, когато това е възможно, данните трябва да бъдат проверени с данните от реални измервания.

Има три ситуации, при опростена прогноза ще даде доста точна оценка.

  1. Вятър в постоянна посока през известно разстояние и не се ограничава до времето (време, достатъчен) - след вълна на растеж се определя и ограничена дължина ускорение (извличане ограничена).
  2. Вятъра се увеличава много бързо в кратък период от време и не е ограничено разстояние (достатъчно) - след вълна на растеж се определя и ограничен изминалото време (продължителност ограничена). В природата, това се случва много рядко.
  3. Вятър в постоянна посока над достатъчно разстояние и в достатъчно време, за да вълна в дадените условия напълно оформени (пълно вълна). Имайте предвид, че дори и в открити океански вълни рядко достигне пределно допустимите стойности на скоростта на вятъра над 50 възела.

Емпирично, бяха получени следните отношения за случая, когато растеж е ограничен дължина ускорение вълна.

Необходимата под действието на вълни, скорост на вятъра на разстояние време за постигане на максимално възможно за даден диапазон на стойностите на височината:

Връзката между значителната височина на вълната и разстоянието:

Връзката между периода на вълната и дължина:

Коефициентът на съпротивление:

За всички вълната:

Също така полезни преход от продължителността на действие на вятър на дължината на ускорението (т.е.. Е. въздействието на вятъра за известно време, може да замени вятъра на разстояние)

където
- скорост на вятъра на височина от 10 метра
- процент на триене.

По този начин, ако е известно и продължителността на действие и продължителността на вятъра ускорение, е необходимо да се избере най-ограничителна стойност. Ако височината на поколението на вълната ограничава времето, необходимо, за да го замени с равностоен разстояние и да се изчисли височина на вълната на него.

За случая с плитки водни уравнения остават валидни, с изключение на допълнителни ограничения, за удължаване на срока на вълната не могат да надвишават следната зависимост:
,
където г - дълбочина.

След това по реда на височината на прогнозирането вълна за плитки води, както следва:

  1. Оценка период вълна за дадено разстояние и скорост на вятъра, като се използва конвенционален формула.
  2. В случай на плитка вода, за да се проверят условията на периода и дълбочина. Ако надвишава граничната стойност да предприеме.
  3. В случай на границата стойност на периода на вълна да се намери разстоянието, съответстващо генерира вълни с такъв период от време.
  4. Изчислете височината, в съответствие със стойността на разстояние.
  5. Ако височината на вълната надхвърля 0,6 дълбочина стойност, да ограничи височината на дълбочина от 0,6.

И накрая, няколко важни точки.

  • Това са емпирична формула за статистическа предвиждане на височината на вълните, така че височината на тези формули е нищо друго освен значителна височина на вълната (височина на вълните), измерена при дисперсия вълна спектър е както следва :.
    Това е по-модерна дефиниция на значителна височина на вълната и най-първата дефиниция, която бе дадена на Валтер Мунк през Втората световна война, беше: "Средната височина на една трета високите вълни." Приема се, че той е математически израз се изчисли височината на вълните, които обикновено дава "обучен наблюдател". Разликата между тези две дефиниции на няколко процента, по-често обозначава старото определение.

    • По този начин, ние преценяваме височината на значителни вълни за дадени условия, е необходимо да се разбере, че по-голямата част на вълните (около 2/3), ще бъде по-ниска от тази височина, но могат да се срещнат и вълни, които са над тази височина. Смята се, че статистическото разпределение на височина на вълната е добре приблизително чрез разпределение Рейли, така че ако приемем, че нашата оценка на височина от 10 метра, той може да се очаква, че 1 от всеки 10 вълни ще бъде повече от 10.7 метра, един от 100 вълни ще бъде повече от 15.1 метра, 1 от 1000 ще бъде повече вълни от 18,6 метра. Прочетете повече.

    В действителност, поради постоянно променящите се условия, е почти два пъти излишък, разбира се, е рядкост, но понякога тя е - виж убиец вълните.