Uz dugotrajno djelovanje vjetra na površini vode, razvija se uzbuđenje, u kojoj čestice vode čine složeni rotacijski i translacijski pokret. Voda s uzbuđenjem proizvodi dodatni tlak (višak hidrostatskih koji odgovara izračunanoj razini), nazvan val.
Pogled na valove i vrijednost njihovih parametara (visina h., razdoblje, valna duljina, - sl. 2.6) Ovisi o čimbenicima koji formiraju valove - brzine vjetra W., Trajanje njegovog djelovanja t., dubine spremnika H. i val overclocking D..
Sl. 2.6 Parametri valova
Visina vala određuje se najnavoljnijom kombinacijom brzine vjetra na izračunatoj oluji i overclocking duljine. Duljina overclocking je jednaka udaljenosti u ravnoj liniji od obale do konstrukcije, a veličina brzine vjetra u tom smjeru određuje se ruža vjetrova (sl. 2.7).
Sl. 2.7 vjetra ruža ( ali) i duljinu valova ( b.)
Valovi, razdoblja i visina od kojih se razlikuju od jednog vala do drugog nasumce, nazivaju se nepravilnim; Ako su razdoblja i visine pojedinih valova iste, oni su klasificirani kao redoviti.
Valo polje vodove duž duljine valova je podijeljeno na zone (sl. 2.8): I. - duboka voda (),
gdje praktički dno ne utječe na valne parametre; Ii. - plitko ( 
), u kojima se, kako se dubina smanjuje, duljina i brzina valova se smanjuje i strmina prednjeg i ruba stražnjih padina se povećava (valovi se uništavaju i pretvaraju u robusne valove); Iii - zonu valova valova, prevrtanje pri kretanju (); Iv-
prstima, gdje su valovi konačno uništeni, a zatim valjani na obalu.
Brzina vjetra, određena na bilo kojoj visini, smanjena je na visinu od 10 m iznad razine vode. Sigurnosna oluja za strukture I. i Ii. klasa - 2%, Iiii Iv - 4%.
Zbog niske točnosti određivanja čimbenika koji formiraju valove, posebno brzinu vjetra, točnost izračunavanja elemenata valova niske. Brzina vjetra za procjenu s dovoljnom točnošću izravnih opažanja nije moguće zbog činjenice da je tek nakon stvaranja rezervoara odgovarajuća situacija koja određuje formiranje protoka zraka tijekom prijelaza s kopna na vodenu površinu. Dobivanje procijenjene visine vala s točnošću od oko 10% zahtijeva točnost vjetra u izračunu brzine vjetra od oko 5%, što je još uvijek nedostižno. Kao rezultat približnog određivanja visine vala, dobiva se približna vrijednost valnog opterećenja.
Valni sustav nastao tijekom izračunate oluje karakterizirani su prosječnim vrijednostima i, kako bi se utvrdilo koji se izračunava prema navedenom W., H. i D.dimenzionirani parametri, i dalje na nomogramu. 2.9 (Snip I-57-75) nalaze se ,
,
definiranje i.
Gornja omotnica nomograma odgovara zoni duboko vode za koju je izračun i vodstvo početnim parametrima i ;
u nedostatku stvarnih podataka se prihvaća t. \u003d 6 h.
Opcionalno I. ,
prema najmanjim vrijednostima, nađena je prosječna visina vala i razdoblja.
Polje ispod krivulje omotnice odgovara području plitke vode s zoni od 0,001 i manje. Izračun i vodstvo po parametrima
Sl. 2.8 Odjel za vodu na dubini:
I. - duboka voda; Ii. - plitko; Iii - sisanje; Iv-
conurrr; 1
- cilj prvog kolapsa valova; 2
- posljednji kolaps
Sl. 2.9 Grafovi za određivanje prosječnih vrijednosti elemenata vjetra u dubokoj vodi I. i plitko (kada pristranosti) Ii. zone
i . S pristranosti dna više od 0,001 izračunavanja visine vala h.proizvesti [snip 11-57-75, primjenu. I, str. 17], uzimajući u obzir transformaciju valova. tj. Promjene u valnim parametrima zbog smanjenja dubine, uzimajući u obzir hladnoću - zakrivljenost linije valnog ribnjaka tijekom košnog pristupa vala - i uzimajući u obzir gubitak energije.
Prosječna valna duljina u dubokoj zoni određena je formulom
(2.10)
Visina vala r% Sigurnost u valnom sustavu duboko-morske zone određuje se množenjem prosječne visine vala na koeficijent koji ovisi o čimbenicima koji tvore valovima i ima vrijednost jednaku ili neznatno manjoj u nastavku.
Veličinu kritične dubine H kr. (Dubina uništenja valova) ovisi o mnogim istodobno djelujući čimbenici. Možeš uzeti H kr. = (1,25-1,8)bOK..
Visina vala se broji iz izračunate razine, koja se, na danu oznaku razine vode u gornjoj beg, može varirati zbog grane vjetroelinske nukleacije
(2.11)
Gdje je kut između uzdužne osi spremnika i smjera vjetra.
Valovi koje smo navikli vidjeti na površini mora nastaje uglavnom pod djelovanjem vjetra. Međutim, valovi se mogu pojaviti iz drugih razloga, a zatim se nazivaju;
Plimni, formiran pod utjecajem blijedih sila mjeseca i sunca;
Barić, koji proizlazi s oštrim promjenama atmosferskog tlaka;
Seizmic (tsunami) generiran potresom ili vulkanskim erupcijama;
Brod, koji proizlazi iz kretanja plovila.
Vjetar valovi su prevladavaju na površini mora i oceana. Valovi plime, seizmički, bary i brod značajan utjecaj na plivanje plovila u otvorenom oceanu ne pružaju, tako da nećemo prestati na njihov opis. Vjetarsko uzbuđenje je jedan od glavnih hidrometeoroloških čimbenika koji određuju sigurnost i ekonomsku učinkovitost plovidbe, kao što je val jahanje brod pada na njega, stijene, otkucaje u ploči, izlijeva palube i nadgradnje, smanjuje brzinu moždanog udara. Pithing stvara opasne role, otežava određivanje mjesta plovila i uvelike pogoršava tim. Osim gubitka brzine, uzbuđenje uzrokuje gorljivu i izbjegavanje plovila s određenog tečaja i zahtijeva trajno prevrtanje upravljača.
Vjetar uzbuđenje naziva se proces formiranja, razvoja i distribucije valova uzrokovanih vjetrom na površini mora. Brisači vjetra su svojstveni u dvije glavne značajke. Prva značajka je nepravilnost: krhkost veličine i oblika valova. Jedan val ne ponavlja drugi, mali može slijediti, a možda i veliki; Svaki pojedinačni val kontinuirano mijenja svoj oblik. Valasti grebeni se kreću ne samo u smjeru vjetra, već iu drugim smjerovima. Takva složena struktura uznemirene morske površine objašnjava vrtlog, burna priroda vjetra koji formira val. Druga linija uzbuđenja leži u brzoj varijabilnosti njegovih elemenata u vremenu i prostoru i također je povezana s vjetrom. Međutim, veličina valova ovisi ne samo o brzini vjetra, trajanje njegove operacije, površine i konfiguracije vodene površine je bitno. Sa stajališta prakse, nema potrebe znati elemente svakog pojedinog vala ili osciliranja valova. Stoga se studija uzbuđenja u konačnici smanjuje na identificiranje statističkih obrazaca koji su numerički izraženi ovisnostima između elemenata valova i definirajućih čimbenika.
Uobičajeni elementi za valove su (sl. 25):
Vrh - najviša točka grba vala;
Jedini je najniža točka valne duljine;
Visina (h) - višak vrha vala;
Duljina (L) -gorizontalna udaljenost između vrhova dvaju susjednih Cresa na profilu vala, provedenom u općem smjeru širenja valova;
Razdoblje (t) je vremenski interval između prolaska dvaju susjednih vrhova valova kroz fiksni vertikalni; Drugim riječima, to vremensko razdoblje tijekom kojeg val prolazi udaljenost jednaka njegovoj duljini;
Krutdance (e) je omjer visine ovog vala do njezine duljine. Strmovost vala na raznim točkama profila valova razlikuje se. Prosječna strmija vala određena je omjerom:
Sl. 25. Glavni elementi valova.
Prednji dio vala je linija na planu akutirane površine, prolazi kroz vrhove grba ovog vala, koji se određuju skupom profila valova koji se provode paralelno s redateljem širenja valova.
Za modne ploče, takve elemente valova, kao visina, period, dužina, strmina, i opći smjer kretanja valova imaju najveću vrijednost. Svi oni ovise o parametrima protoka vjetra (brzina i smjer vjetra), njegove duljine (overclocking) iznad mora i trajanje njegovog djelovanja.
Ovisno o uvjetima formiranja i razmnožavanja, vjetar valovi se mogu podijeliti na četiri vrste.
Vjetrovi - sustav valova u vrijeme promatranja pod utjecajem vjetra, koji je uzrokovan. Smjer širenja vjetrovitih valova i vjetra na dubokoj vodi obično se podudara ili se razlikuje od najviše četiri rumbas (45 °).
Vjetar valovi su karakteristični za činjenicu da je izravnana padina hladnija od kaputa, tako da vrhovi grebena obično padaju, formiraju pjenu ili čak sazrete snažnim vjetrom. Na izlazu valova u plitkoj vodi i pristup smjeru propagacije valova i vjetrova može varirati za više od 45 °.
Sybva - uzrokovana vjetrom koji propagiraju u području formiranja valova nakon slabljenja vjetra i / ili promjene u njegovom smjeru, ili uzrokovane vjetrom valova, koji je došao iz regije formiranja valova na drugo područje gdje vjetar puše druga brzina i / ili drugi smjer. Poseban slučaj Zybi, propagiranje u odsutnosti vjetra, naziva se ime mrtvih Zybi.
Mješoviti - uzbuđenje, uzorkovani kao rezultat interakcije vjetroelijskih valova i Zybi.
Transformacija vjetroelektrana - promjena u strukturi vjetrovitih valova prilikom mijenjanja dubine. U tom slučaju, valni oblik je iskrivljen, postaju hladniji i kraći i s malom dubinom, ne prelazi visinu vala, grbovi potonjeg prevrtanja, a valovi su uništeni.
Na njihov način izgled Vjetar valovi karakteriziraju različiti oblici.
Ripples - početni oblik razvoja nemira vjetra, koji proizlazi pod djelovanjem slabog vjetra; Grbovi Rowani val nalikuju vagama.
Trodimenzionalno uzbuđenje je skup valova, prosječna duljina grba od kojih je nekoliko puta veći od prosječne valne duljine.
Redovito uzbuđenje je uzbuđenje u kojem su oblik i predmeti svih valova isti.
Tolerancija - neuredno uzbuđenje koje proizlaze iz interakcije valova koji se izvode u različitim smjerovima.
Valovi koji su slomljeni preko banaka, grebeni ili kamenje nazivaju se Burunov. Valovi koji se priznaju u obalnoj zoni nazivaju se surfanjem. Kul obale i portalne strukture imaju oblik surfanja.
Valovi na površini mora podijeljeni su na slobodno, kada je sila koja ih je izazvala, prestaje djelovati i valovi se kreću slobodno, i prisiljeni kada je učinak sile koji je uzrokovao stvaranje valova ne zaustavi.
Prema varijabilnosti elemenata valova u vremenu, oni su odvojeni uspostavljenim, tj. Vjetrom uzbuđenjem, u kojem se statističke karakteristike valova ne mijenjaju tijekom vremena i razvijaju ili propadaju - mijenjaju svoje elemente tijekom vremena.
Valni oblik je podijeljen u dvodimenzionalni - skup valova, prosječna dužina grba koja je mnogo puta prosječna valna duljina, trodimenzionalna - skup valova, prosječne duljine grba od kojih je nekoliko puta od valne duljine je nekoliko puta, i skroviti, koji ima samo komed češalj bez potplata.
Ovisno o omjeru valne duljine na dubinu mora, valovi su podijeljeni na kratko, čija je duljina znatno manja od dubine mora, a duga je duljina koja je više od dubine mora.
Prilikom prirode kretanja valnog oblika, oni su progresivni, u kojima postoji vidljivo kretanje valnog oblika i stojeći - ne-navigacije. Kako se nalaze valovi, podijeljeni su u površnu i unutarnju. Unutarnji valovi se formiraju na danoj dubini na površini dijela između slojeva vode različite gustoće.
Rotacijski pokret sekvencijalno smještenih čestica vode pomaknut na kut faze u početnom trenutku kretanja stvara vidljivost transport: Odvojene čestice se kreću duž zatvorenih orbita, dok se profil valova progresivno kreće u smjeru vjetra. Trokoidna teorija valova dopušteno je matematički potkrijepiti strukturu pojedinačnih valova i međusobno povezati njihove elemente. Dobivene su formule za izračunavanje pojedinačnih elemenata valova
Treba napomenuti da je trokoidna teorija valova vrijedi samo za desne dvodimenzionalne valove, koji se uočavaju u slučaju slobodnih vjetrovitih valova - Zybi. U trodimenzionalnom uzbuđenju vjetra, orbitalne staze čestica nisu zatvorene kružne orbite, jer je pod utjecajem vjetra, horizontalni prijenos vode na površini mora pojavljuje se u smjeru razmnožavanja valova.
Trochoidalna teorija morskih valova ne otvara proces njihovog razvoja i prigušenja, kao i mehanizam prijenosa energije od vjetra na val. U međuvremenu, odluka ovih pitanja je potrebna radi dobivanja pouzdanih ovisnosti za izračunavanje elemenata vjetroelektrana.
Stoga je razvoj teorije morskih valova preuzeo razvoj teorijskih i empirijskih veza između vjetra i uzbuđenja, uzimajući u obzir raznolikost pravih morskih vjetrova i nestatiranosti fenomena, tj. Uzimajući u obzir njihov razvoj i prigušenje ,
U općenito Formule za izračunavanje elemenata vjetroelijskih valova mogu se izraziti kao funkcija iz nekoliko varijabli
H, t, l, c \u003d f (w, d t, h),
Gdje je w je brzina vjetra; D - Ubrzanje, t je trajanje vjetra; H je dubina mora.
Za plitke mora za izračunavanje visine i valne duljine, možete koristiti ovisnosti
A \u003d 0,0151H 0,342; z \u003d 0,104h 0,573.
Za otvorena područja mora, elementi valova, sigurnost visine iznosi 5%, a prosječne valne duljine izračunavaju ovisnosti:
H \u003d 0,45 W 0.56 D 0.54 A,
L \u003d 0,3 ml 0,66 d 0,64 A.
Koeficijent A se izračunava formulom
U Državnom oceanografskom institutu, na temelju spektralne statističke teorije nemira, dobiveni su grafički odnosi između elemenata valova i brzine vjetra, trajanja djelovanja i duljine overclocking. Ove ovisnosti trebaju se smatrati najpouzdanijim, što daje prihvatljive rezultate, na temelju kojih u SSSR hidrometeorološkog centra (V.S. Krasyuk), nomogrami su izgrađeni za izračunavanje visine vala. Nomogram (Sl. 26) podijeljen je u četiri kvadranta (I-IV) i sastoji se od niza grafova koji se nalaze u određenom slijedu.
U kvadrantu I (odbrojavanje se provodi iz donjeg desnog kuta), nomogram se daje stupanj mrežice, od kojih svaka podjela (vodoravno) odgovara 1 ° Cridian o ovoj širini (od 70 do 20 ° C.) Ljestvica karte 1:15 000000 polarna stereografska projekcija. Stupanj rešetka je neophodna za prijenos udaljenosti između R radijusa Isobara i radijusa zakrivljenosti izobara R, mjerenih na kartama druge ljestvice, u mjerilu od 1:15 000000. U ovom slučaju određujemo udaljenost između polumjera isobara r zakrivljenosti u stupnjevima meridijana na ovoj širini. Radijus zakrivljenosti Isobara R je radijus kruga s kojim je dio Isobara koji prolazi kroz točku za koju se provodi izračun, ili blizu njega ima najveći kontakt. Određuje se pomoću mjerača odabirom luka, koji je izrađen od pronađenog centra, poklopilo se s ovim dijelom Isobare. Zatim, na stupnju rešetka, postavljamo izmjerene vrijednosti na ovoj širini, izraženi u stupnjevima meridijana, a otopina cirkulacije određuje radijus zakrivljenosti izobara i udaljenosti između izobamija, odgovarajuće ljestvice 1 : 15,000,000.
Sl. 26. Nomogram za izračunavanje elemenata valova i brzine vjetra na površinskom polju tlaka, gdje su izobari provedeni s intervalom od 5 mbar (a) i 8 mbar (b). 1 - zima, 2 - ljeto.
U kvadrantu IV, nalaze se krivulje, omogućujući brzinu vjetra, overclocking ili trajanje vjetra kako bi se odredila visina tzv. Značajnih valova (H3H), koji ima sigurnost od 12,5%.
Ako je moguće pri određivanju visine vala, koristite ne samo podatke o brzini vjetra, već io ubrzanju i trajanju djelovanja vjetra, izračun se provodi na overclockingu i trajanje djelovanja vjetra (u satima). Za to, od kvadranta III nomograma, spuštamo okomito na krivulje overclocking i na krivulju trajanja vjetra (6 ili 12 sati). Od dobivenih rezultata (ubrzanje i trajanje) postoji manja vrijednost visine vala.
Izračun korištenjem predloženog nomograma može se izvesti samo za područja dubokog mora, odnosno za područja gdje je dubina mora najmanje polovica valne duljine. Kada overclocking, preko 500 km, ili trajanje djelovanja vjetra je veće od 12 sati, koristi se ovisnost visine vjetroelektrana koja odgovara uvjetima oceana (zgusnutu krivulju u kvadrantu IV).
Dakle, kako bi se odredila visina valova u ovom trenutku, moraju se izvršiti sljedeće operacije:
A) Pronađite radijus zakrivljenosti Isobara R prolazi kroz ovu točku ili blizu njega (pomoću cirkulacije odabirom). Radijus zakrivljenosti Isobar se određuje samo u slučaju ciklonske zakrivljenosti (u ciklonima i udubljenjima) i izraženo je u stupnjevima meridijana;
B) odrediti razliku tlaka P mjerenjem udaljenosti između susjednih izobara u području odabrane točke;
C) Prema pronađenim vrijednostima R i P, ovisno o sezoni nalazimo brzinu vjetra w;
D) poznavanje brzine vjetra w i ubrzanja d ili trajanje vjetra (6 ili 12 h), nalazimo visinu značajnih valova (h 3h).
Ubrzanje je kako slijedi. Iz svake točke za koju se izračunava visina vala, trenutna linija se provodi u smjeru od vjetra dok se njezin smjer ne promijeni u odnosu na početni po jedan pod kutom od 45 ° ili ne dosegne obalu ili rub leda. Otprilike to će se ubrzati ili put vjetra, tijekom kojeg se mora formirati (u ovom trenutku.
Trajanje valjanosti vjetra definirano je kao vrijeme tijekom kojeg je smjer vjetra uvijek ili odstupaju od početne ne više od ± 22,5 °.
Na nomogramu na sl. 26 A, moguće je odrediti visinu vala prema površinskom polju tlaka na kojem su izobari provedeni nakon 5 mbar. Ako se Isobar provodi nakon 8 mbar, tada se nomogram prikazan na Sl. 26 b.
Razdoblje i valna duljina mogu se izračunati u skladu s brzinom vjetra i visinom vala. Približan izračun valnog razdoblja može se proizvesti u skladu s grafikonom (sl. 27), što pokazuje odnos između razdoblja i visine vjetroelektrana na različitim brzinama vjetra (w). Valna duljina određena je razdobljem i dubinom mora u ovom trenutku prema grafikonu (Sl. 28).
Vjetar valovi se javljaju pod djelovanjem vjetra i nazivaju se progresivnim valovima. Nakon prestanka vjetra vjetra, val zbog inercije i dalje se nastavlja, a takvi su valovi dobili ime zybi. (na slici).
Val razlikuje visina (h) - vertikalna udaljenost između susjednog grebena i šupljina; Valna duljina (λ) je vodoravna udaljenost između susjednih grebena ili potplata ( šupljina).
1 - Statička razina, 2 - prosječna valna linija, profil s 3 vala, 4 - vrh valova, 5 - crijest valova, 6-val potplata, 7 - valna duljina: λ - valna duljina, λ g - duljina grebena, λ l - duljina šupljina, H- visina vala, HR - visina grebena, HN - jedini
Grudy val (ε) određuje se podjelom visine vala (h) na svojoj duljini (λ).
Period valova (T) - vrijeme tijekom kojeg val prolazi kroz udaljenost jednaku njezinoj duljini. Dob vala (b) je omjer brzine valova (c) do brzine vjetra (W).
Brzina vala je jednaka
Odnosi između elemenata trochoidni val LED u tablici ispod. Štoviše, valna duljina (λ), valna period (t) i brzina vala (c) su međusobno ovisni i mogu se odrediti formulama. Visina vala (h) nije uključena u navedene ovisnosti, a određuje se promatranjem ili drugim metodama, na primjer, nomogram A. P. Braslavsky (1952).
Za izračun visine i valne duljine Formule V.G Andriyanova (1957) često se koriste:
i H. A. Labzovsky (1976):
gdje je H i λ visina i valna duljina, m; W - brzina vjetra, m / s; D - Duljina overclocking, km; E je hladnoća vala (h / λ).
i mala jezera(L.<60 км):
Ali u jezerima s L, manje od 1 km, formula ne daje uvijek indikator visine vala.
U formulama E. A. Dyakova i N. D. Shitov, uz duljinu overclocking (D) i brzinu vjetra (W), uzima se u obzir dubina spremnika (H, m):
Da biste brzo procijenili elemente valova (visina, duljina, razdoblje i brzinu širenja), ovisno o duljini ubrzanja i brzine vjetra, možete koristiti tablicu N.a. Labzovsky (1952).
Karakteristike uzbuđenja i stanja vodnih tijela procjenjuju se na skali stupnja nemira vjetra i mjerilu površine površine jezera i rezervoara pod utjecajem vjetra (vidi tablicu).
S kritičnom dubinom (NKR\u003e H s unatrag vjetar) s obale i raspoloženja (kreda) je uništenje valova, koji se zovu s obale uzorak , u Ludah (kreda) - buruny .
Voda donje kompletne struje na povišenim područjima dna ili u uskim plitkim uvalama se povećava prema gore. To se izražava u nenormalno niskim temperaturama u usporedbi s temperaturama u susjednim dubokim parcelama.
Trenutno je uobičajeno podijeliti glavne smjerove proučavanja nemira na:
Hidrodinamički
Energija
Statistički
Spektralan
2.2.1 Hidrodinamičke metode:
Uglavnom se odnosi na daisy oblike kretanja, tijekom studija proučava se valovi malih amplituda na velikoj dubini. Rezultati su također pokazali da taj smjer dobro radi pod uvjetom da je visina vala beskrajno mala, u usporedbi s njezinom dužinom. U prirodi se ovaj fenomen nalazi samo u plitnim valovima. Ovaj smjer je uglavnom marinac i na pitanje "kako se veliki valovi dobivaju iz malih valova pod djelovanjem vjetra" i nisu dali. Da biste koristili ovu metodu, teorija Gerstner Wind Waves je najprikladnije, što je omogućilo uspostavljanje odnosa između elemenata kratkoročnih valova. Položeno je osnovu za izračune valnog režima u projektiranju prvih akumulacija, metoda empirijskih namire:
Metoda V.G. Andreyanova. Procijenjena formula dobivena je tijekom analize promatranja provedenih od proteina 1931-1932. Na jezerima prednosti i jezera Onega. Elementi valova određeni su vizualno, u budućnosti, samo su slučajevi uspostavljenog uzbuđenja korišteni u izračunima. Raspon je iznosio:
· Količina overclocking od 3 do 30 km
· Brzine vjetra od 5 - 15 m / s
Ovisi imaju sljedeći obrazac:
(2.2)
Kod brzine vjetra, više od 15 m / s formule ima sljedeći oblik:
Trajanje rasta valova (u satima) t određeno je formulom:
t \u003d 0,673 W (2.4)
Maksimalna duljina overclocking, na kojoj valovi mogu dostići maksimalnu visinu definira se kao:
Treba napomenuti da su formule sastavljene za srednji val. Kao rezultat brojnih inspekcija pokazalo se da je odredba ovog vala blizu 4%.
Metoda n.d. Shishov. Podaci su dobiveni na temelju opažanja na unutarnjim vodnim tijelima s overclockingom sa 70 do 90 km. Formula uključuje razmatranje srednjih dubina na profilu ubrzanja.
gdje koeficijenti A i B ovise o prosječnoj dubini spremnika; i varira u rasponu od 0,021 na dubinama 2 - 4 m do 0.046 - s dubinama od 30 do 35 m; b od 0,18 do 0,71.
Metoda e.a. Dyakova. Podaci su dobiveni materijalima za promatranje u sjevernom kasepisu:
h maks (15% ) \u003d 1,61 h cf (2.9)
gdje je n dubina na točki izračuna. Metoda nije točna jer je formiranje valova mnogo duža promjena dubina kroz profil ubrzanja.
2.2.2 Energetske metode:
Osnova ove metode je jednadžba V.M. McCageeva, koji je smatrao rastom valova pod utjecajem vjetra s energetskog stajališta. Prema energetskom načelu, promjena energije bilo kojeg mehaničkog sustava jednaka je radu vanjskih sila s izuzetkom unutarnjih sila i rasipanja energije. Korištenje ovog načela omogućilo je stvaranje jednadžbe:
(2.10)
gdje je E količina energije valne energije po jedinici površine akutirane površine, ve je brzina prijenosa energije vala, energija MV-vala, eμ - disipacija energije vala, X je udaljenost u smjeru vjetar. Ova metoda nam je omogućila da proučimo svojstva promjena u valnim parametrima pod utjecajem vjetra, olakšanje dna. U procesu razvoja, čvrsto u interakciji s hidrodinamičkom metodom dala je oštar skok u procesu spoznaje nemira vjetra.
Metoda a.p. Braslavsky (1952). Ovisnost je dobivena tijekom integracije jednadžbe Maccabeeva unutar dijela X H na X H + 1 i dobila jednadžbu energetske ravnoteže valova za stanje ležišta.
gdje je volumetrijska težina vode, X je udaljenost u smjeru kretanja valova, u je skupina brzina vala ili brzinu prijenosa energije duž ubrzanja, R1 - količina energije, prosječna Tijekom vremena, sažeti po jedinici vremena izvana na glasnoću DX * h (h - dubini spremnik u ovom paragrafu), R2 je količina energije licenciranog na vrijeme, izgubljena po jedinici vremena u istom volumenu DX * N.
R2 \u003d R2D + R2b + R2G (2.12)
gdje R2D rasipanje energije povećane površine, R 2b - gubitak energije unutar vodene mase, R2G - gubitak energije unutar dna dna. Sigurnost visine vala u sustavu nemira iznosi 1%. Brzina vjetra uzeta je na visini od 10 m. Osim toga, izračuna formula je:
Odabrana je otopina jednadžbe. Ova metoda je široko korištena u inženjerskim izračunima rezervoara. Metodički izračun se provodi u zasebnim područjima profila naselja i počinje od zavjese. Zemljišta se određuju homogenim karakteristikama (i, h, e).
Metoda n.a. Labzovsky. Temelji se na teorijskim položajima McCageeve metode. Utvrđeno uzbuđenje se smatra i distribuira disperzijom energije. U tom slučaju, prvi i posljednji članovi jednadžbe ravnoteže valne energije postaju nula. Kao rezultat toga, dobivene su sljedeće formule:
(2.14)
(2.15)
(2.16)
(2.17)
gdje H, C, λ, τ je odgovarajući elementi vjetroelektrana i ε - strmina. Autor povlači empirijske formule kako bi odredio ograničavanje overclocking i spontane valove:
(2.18)
(2.19)
Također, u formuli za izračunavanje H, koeficijent k je uveden odražavajući intenzivniji razvoj valova na početku overclocking:
(2.20)
I naposljetku formula za izračunavanje visine vala uzima oblik:
(2.21)
Visina valova, prema ovoj metodi, ima prisutnost blizu 1% u sustavu nemira i duljine - na 50%.
Metode Labzovsky i Braslavsky koriste se i razumjeti. Metoda Braslavsky daje nekoliko podcijenjenih rezultata (do 15%), a labzovsky metoda prestaje rezultate. Možda je to posljedica činjenice da se empirijski koeficijenti dobivaju uglavnom u plitkom vodom Rybinsky rezervoar.
2.2.3 Statističke metode:
Zbog aktivnog korištenja metoda alata za mjerenje valova - stereo fotografije valova i evidencije o valovima, bilo je moguće dobiti kontinuiranu registraciju elemenata valova u fiksnoj točki rezervoara određeno vrijeme. Zbog toga je moguća uporaba metoda matematičke statistike. Ova metoda omogućila je uspostavljanje veze između vrijednosti valnih elemenata i vjerojatnosti pojave tih vrijednosti pod određenim uvjetima formiranja valova. Komunikacijski podaci nazivaju se funkcijama distribucije elemenata nemira vjetra. Neke funkcije karakteriziraju vjerojatnost izgleda - statističke, druge funkcije distribucije valnih elemenata u vremenu - režim. Suvremeni izračuni ovim metodom omogućili su da se utvrdi da za uspostavljene, razvoj i blijedi nemir pod istim uvjetima, ovi parametri su različiti. Veliki doprinos razvoju ove metode donio je L.F. Titov, i.N. Davidan, G.V. Rheplinsky. Metoda je osnova za druge metode namire.
2.2.4 Spektralne metode:
Uglavnom istražite značajke unutarnje strukture uzbuđenja. Širok razvoj Ova metoda primljena nakon otvaranja odnosa između energetskog spektra nemira i vidljivih valova i vidljive visine. Veliki doprinos razvoju ove metode je napravio Yu.m. Krylov, i.n Davidan, G.V. Matushevsky. Najveća vrijednost se igra pri izračunavanju ribnjaka složenih konfiguracija i zatvorenih voda. To je prvenstveno zbog činjenice da vam ova metoda omogućuje da točno odredite konture obale.
Spektralna metoda izračuna valova omogućuje analizu fizičke suštine procesa. Dodavanje pojedinih elementarnih oscilacija koje formiraju složeni oblik uznemirene površine pojavljuje se sa slučajnim pomakom faza i smjerova, koji daje fenomen probabilističkog karaktera i omogućuje vam da ga razmislite o položaju teorije slučajnih procesa. Model uzgojene površine u potpunosti je određena dvodimenzionalnim spektrom (krilima, itd. 1969) i interna je karakteristika procesa vala. Ne vidimo ga izravno, ali samo promatrati rezultat interakcije svih spektralnih komponenti, stoga promatrani valovi su slučajne vrijednosti. Kutni energetski spektar osigurava detaljne informacije o raspodjeli energije elementarnih valova, ovisno o smjeru njihovog širenja i jednak je sastavni dio dvodimenzionalnog spektra u svim frekvencijama. Po prvi put, analitička funkcija kutne distribucije energije valova otkrila je V. Pierce i R. Artur i ima oblik cos 2 θ, gdje je θ smjer širenja elementarnog ravnog vala. Ova funkcija je potvrđena empirijskim studijama kutnog spektra uzbuđenja i korištene u razvoju metode izračunavanja nemira vjetra na akumulacija sa složenim konfiguracijama obale. U isto vrijeme, kao kriterij za složenost obalnog kruga, uzet je omjer D / D: krug obale može
smatra se jednostavnim ako je d / d\u003e 1/2, gdje je D najduže, a d je najkraća zgrada provedena od procijenjena točka U sektoru od ± 45 o na glavnom smjeru vjetra na raskrižju s zavjesom, pod uvjetom da u ovom sektoru na udaljenosti nema prepreka s ukupnom kutnom veličinom od više od 22,5 o. (vidi sliku 2.2.4.1).Prilikom razmatranja dodatka, vidimo da spektralne komponente s uputama od - (π / 2) do + (π / 2) dolaze do točke P do glavnog smjera vjetra. Ako snop bilo kojeg osnovnog vala susreće obalu na putu, njegova energija u okružbi je potpuno ugašena. Energija elementarnog vala određuje se samo projekcijom valnog zraka do smjera vjetra. Formiranje polja valova nastaje prema zakonima geometrijske optike. I veza između visine vala i kutnog spektra izražena je omjerom:
gdje je H0 visina vala na vjetru brzinom w m / s i ubrzanje x * i \u003d r (θ) cos θ od obale, r (θ) je udaljenost od zavjesne obale do izračunate točke u smjer θ, θ i - kut između smjera vjetra i ove spektralne komponente, Δe - udio energije koja spektralne komponente imaju smjer i udaljenost od θ i - (½) δθ na θ i + (½ ) Δθ, gdje je δθ primljena kutna širina sektora ovisno o broju spektralnih komponenti. Vrijednost ΔE je definirana kao razlika E za tablicu svakog od smjerova u sektoru od + π / 2 do -π / 2, na temelju funkcije (2 / π) * cos 2 θ i promjene u rasponu od 0 na θ \u003d + (π / 2) do 0,5 na θ \u003d 0. Uglavnom se dobivaju zadovoljavajući rezultati pri uzimanju u obzir sedam sektora s kutnom širinom od 22,5 o svaki. Tada će izračunata formula uzeti oblik:
gdje je H N (na n \u003d 0, ± 1, ± 2, ± 3) visina valova, koji treba uzeti na procijenjenoj brzini vjetra i ubrzanja d n, jednaka projekciji zraka u smjeru Glavni snop se podudara s smjerom vjetra. Radovi se provode iz izračunate točke do raskrižja s linijom obale u smjerovima θ \u003d 22,5 o n iz glavne zrake. Izračun se provodi na svakoj komponenti na ovoj ili onaj metodi izračuna. Analiza višegodišnjih opažanja nemira vjetra na unutarnjim vodnim tijelima, koju je napravio G.G. Caraševa na temelju računovodstva složenosti obalnog kruga i diferencijacije uvjeta duboke i fine vode, omogućilo je utvrđivanje ovisnosti o visinama valova iz čimbenika koji formiranja valova na dubokoj vodi za unutarnje rezervoare :
tamo gdje je H 1% visina vala od 1%, D je overclocking u M, W - vjetra brzine, m / s. U sadašnjoj fazi razvoja, tijekom analize i generalizacije ovih studija o vjetrobranu različitih autora, dobiven je nomogram za izračunavanje karakteristika vjetroelektrana. Gornja omotnica nomograma, koja se daje odredbama od 1% u sustavu, blizu je rezultata izračuna o ovisnosti o Caraševoj (nepodudarnosti od ne više od 10%). Kada se krećete iz prosječne visine vala u sustavu na visinu valova bilo koje sigurnosti, prosječna visina vala iz nomograma se množi koeficijent K i, koji pokazuje promjenu funkcije distribucije visine valova ovisno o dimenzijskom overclockingu. Vrijednost k koeficijenta se određuje i i vrijednost se uzima. Za uvjete rezervoara i jezera s relativno malim ubrzanjima, vrijednost ponderirane prosječne dubine na profilu ubrzanja može se koristiti za izračunavanje valova na finoj vodi, a odgovarajuća vrijednost se uzima. Određivanje visine vala u obalnoj zoni provodi se uzimajući u obzir transformaciju i refrakciju valova. Fenomen transformacije povezan je s činjenicom da je u plitkoj vodi s velikim obroncima dna, proces kočenja potplata vala i preraspodjele orbitalne brzine čestica i energije vala. Tijekom kojeg češalj dobiva veću brzinu i nakon prolaska kritičnih dubina, val je nagnut. Ovaj proces se može izračunati približno za padine s padinama manjim od 45 o, a dubine su manje kritične u skladu s formulom n.n. Na jugobovskom, što daje rezultate blizu promatranog.
(2.25)
gdje je h u visinu vala valjanja iz mirnog horizonta, k je koeficijent ovisno o hrapavosti zidova (za kamen nacrt K \u003d 0,77, za kameni zid k \u003d 1.0), H je visina vala , m, na zidu, α je kut zidova nagiba od 14 do 45 o. Ako je potrebno točno odrediti visinu vala vala do obale nagiba također se koristi po posebnim smjernicama, ali izračun prema jungovskoj formuli je blizu vrijednosti i praktički nije u stanju točnosti.
Treba napomenuti da pored površinskih valova postoje unutarnji valovi, a amplituda može premašiti amplitudu površinskih valova u desetinama vremena. Vrijednost unutarnjih valova je važna i treba uzeti u obzir tijekom izračuna, ali ga još nije moguće točno izračunati, ali postoji hipoteza o učincima unutarnjih valova na obalu koju je izrazio NN Kevnyov i Formula za izračun osigurana je vv Schuikin.
Vjetar valovi važan element koji se mora uzeti u obzir pri projektiranju i stvaranju rezervoara, brana, vode i turističkih putova. Ako je ovaj parametar definiran nepravilno ili je izostavljen, zbog nemarnih akcija, to može dovesti do velikih ljudskih i materijalnih žrtava.
Trenutno, zbog svakodnevnog razvoja tehnologija i akumuliranih znanja, ove metode se razvijaju i transformiraju, omogućujući istraživačima da otvaraju, opisuju, izračunaju i pronađu sve nove i nove obrasce u prirodi vjetrovitih valova. Što svakako dovodi do novih globalnih otkrića i skače naprijed na znanje o okolišu.
Oceanski valovi
Vjetar valovi Stvoren zbog utjecaja vjetra (kretanje zračnih masa) na površinu vode, to jest, ispuštanje. Razlog oscilacijske pokrete valova postaje lako razumljiv ako primijetimo utjecaj istog vjetra na površinu polja pšenice. Neuvremenost struja vjetra je dobro vidljiva, koja stvara valove.
Zbog činjenice da je voda tvar gusta od zraka (oko 800 puta) - voda reakcija na udar vjetra donekle "kašnjenja" i valovi u valovima tek nakon određene udaljenosti i vremena pod uvjetom kontinuiranog utjecaja vjetra. Ako razmislite o takvim parametrima poput trajnosti strujanja vjetra, njegov smjer, brzina, područje ekspozicije, kao i prethodno stanje vibracije vodene površine, onda dobivamo smjer vala, visinu vala, frekvenciju vala, nametanje nekoliko oscilacija-smjera na istoj površini vode. Treba napomenuti da se smjer vala ne podudara s smjerom vjetra. To je osobito vidljivo kada se promijeni smjer vjetra, miješanje različitih tokova zraka, mijenjajući uvjete okoliša (otvoreno more, luku, sushi, zaljev ili bilo koje drugo tijelo, sposoban za promjenu trenda utjecaja i formiranja To znači da ponekad valovi vjetra. U dubokom moru, veličina valova i priroda nemira određena je brzinom vjetra, trajanje njegovog djelovanja, strukture vjetroelektrana i konfiguracije obale, kao i udaljenost od zavjetrine obalu u smjeru vjetra do točke promatranja.
Za razliku od stalnih tokova u rijekama, koje idu u gotovo istom smjeru, energija valova sadržana je u njihovoj vertikalnoj osciliranju i djelomično horizontalnom na niskoj dubini. Visina vala, odnosno, njegova se raspodjela smatra 2/3 iznad prosječne vodene površine i samo 1/3 u dubini. Otprilike isti omjer također je zabilježen u brzini vala gore i dolje. Vjerojatno, ta razlika je uzrokovana različitom prirodom učinaka utjecaja kretanja valova: kada je vodena masa porasta, djeluje uglavnom tlak (val doslovno stisne povećani tlak vode na ovom mjestu i relativno nizak otpor tlaka zraka ). Kada se val kreće, sila gravitacije, viskoznost tekućine, tlak vjetra na površini uglavnom radi. Suprotstaviti se ovaj proces: inercija prethodnog kretanja vode, unutarnji tlak mora (voda polako inferiorna od tonovanja vala - pomicanje tlaka u obližnja područja vode), gustoće vode, protok uzlaznog zraka (mjehurići) koji proizlaze iz prevrtanja Grest vala, itd
Posebno je važno napomenuti činjenicu da su valovi vjetra koncentrirani energijom vjetra. Valovi se prenose na velike udaljenosti i zadržati potencijal energije dugo vremena. Dakle, često možete promatrati uzbuđenje mora nakon oluje ili oluje, kada je vjetar odavno bio stih, ili uzbuđenje mora na vožnji. To daje valove veliku prednost kao obnovljivi izvor energije B zbog svoje komparativne postoće i mogućnosti predviđanja, budući da se valovi događaju gotovo s malom kašnjenjem nakon pojave vjetra i nastaviti postojati dugo nakon toga, kreću se na udaljene udaljenosti, što čini električnu energiju iz valova profitabilnijim u odnosu na vjetroelektrane. To bi trebalo dodati postojanost berskog nemira bez obzira na doba dana ili oblaka, što čini valni generatori profitabilnijim u odnosu na solarne baterije, jer solarni paneli Proizvodimo samo struju i po mogućnosti s jasnim ljetnim vremenskim uvjetima - zimi, postotak performansi pada na 5% procijenjene baterije.
Oscilacije vodene površine rezultat su učinaka sunčeve aktivnosti. Sunce zagrijava površinu planeta (i neravnomjerno - suha se zagrijava brže od mora), povećanje površinske temperature dovodi do povećanja temperature zraka - a to zauzvrat dovodi do širenja zraka, što znači povećanje u tlaku. Razlika u tlaku zraka u različitim poljima atmosfere, zajedno s Coriolisom, glavni su čimbenici formiranja vjetra. I vjetar se ubrizgava valovima. Treba napomenuti da je ovaj fenomen također dobro djeluje u suprotnom smjeru kada je površina planeta neravnomjerna.
Ako uzmemo u obzir mogućnost povećanja koncentracije energije po kvadratnom metru površine smanjenjem dubine dna i / ili stvaranja valova "olovke" - vertikalne barijere, zatim proizvodnju električne energije iz vodenih oscilacija Površina vode postaje vrlo povoljna ponuda. Procjenjuje se da kada koristite samo 2-5% energije valova svijeta oceana, čovječanstvo može blokirati sve svoje trenutne potrebe za električnom energijom na globalnoj razini 5 puta [ ] .
Složenost utjelovljenja valnih generatora u stvarnost je vodno okruženje i njegova nestalnost. Postoje slučajevi visine vala 30 ili više metara. Snažni nemiri ili koncentracija valova visoke energije u područjima bliže polovima (u prosjeku 60-70 kW / sq. M.). Ta se činjenica stavlja prije izumitelja koji rade u sjevernim širinama, zadatku da se osigura odgovarajuća pouzdanost uređaja od razine EFF-a. I obrnuto - u Mediteranu i Crnom moru, gdje je potrošnja energije valova u prosjeku oko 10 kVH / četvornih metara, dizajneri, osim za preživljavost instalacije u nepovoljnim uvjetima, prisiljeni su tražiti načine Poboljšajte učinkovitost instalacije (učinkovitost), koja će uvijek dovesti potonje na stvaranje profitabilnijih instalacija. Primjer može poslužiti kao australski oceanlinx projekt.
U Ruska Federacija Ova niša proizvodnje električne energije još nije popunjena, unatoč praktično neograničenim vremenskim prostranstvima različitog energetskog intenziteta, počevši s Baikal, Caspianovim, crnim morima i okončanjem Tihog oceana i drugih sjevernih izvora vode (za razdoblje bez smrzavanja), ali ruski Tvrtke već rade na vlastitim valnim generatorima koji mogu ukloniti električnu energiju iz valova. Primjer može poslužiti kao oceanrusenergy iz grada Yekaterinburga.
Osim toga, u mjestima u transformaciji valova u struji, morski život postaje bogatiji u činjenici da dno nije destruktivno u oluji.
