Длина волн ветровых III

Волны, вызываемые ветром. Кельвину мы обязаны классическим применением его формулы (13) для расчета минимальной скорости ветра, требующейся для возникновения ряби на поверхности спокойной воды. Вероятно, каждому доводилось наблюдать, что при достаточно легком бризе поверхность прудов остается зеркально гладкой. Теоретически можно показать, что для равномерно дующего ветра при обычном отношении плотности воздуха к плотности воды, равном р7р = 0,00126, из формулы (13) следует, что возмущения всех длин волн будут безразлично устойчивы тогда и только тогда, когда и — и < [c.86]

Другая величина, характерная для колебательной формы движения — длина волны К. Под длиной волны понимают расстояние от ее гребня до впадины. Легкий порыв ветра вызывает на гладкой поверхности воды волны небольшой длины, а ветер на море может создать волны длиной во много [c.140]

При скорости ветра((Уо < Уо баланс энергии не может быть соблюден ни при каких значениях длины волны. [c.658]

Таким образом, мы приходим к естественному выводу, что при данной скорости ветра при турбулентном режиме движения на поверхности жидкости может существовать целый спектр длин волн, в интервале О < X Х , а не волна вполне определенной длины и амплитуды. Наиболее длинная волна Х определяется из (130,7) [c.663]

Обычно пространственный масштаб L ветра, генерирующего шельфовые волны, значительно больше ширины шельфа В. Поэтому для решения этой задачи можно использовать теорию длинных волн. Масштабирование можно провести совершенно так же, как при изучении штормовых нагонов (разд. 10.10), за исключением того, что радиус Россби а заменяется на ширину шельфа В и скорость с = а заменяется на В/. Уравнения, эквивалентные (10.10.4) — (10.10.6), записанные в размерной форме с учетом малости е, имеют вид [c.123]

Изучение генерации береговых захваченных волн за счет действия ветра на стратифицированный океан с учетом шельфа можно провести с помощью теории длинных волн в точности так же, как это было сделано при обсуждении штормовых нагонов и шельфовых волн. Экмановский перенос в сторону берега должен быть скомпенсирован за счет равного ему по величине и обратного по знаку потока на линии берега. При этом можна определить суперпозицию береговых захваченных волн, обладающих свойством компенсировать экмановский перенос. Кроме того, можно показать [130], что, как и в частном случае шельфовой волны, амплитуда каждой из волн удовлетворяет уравнению (10.12.24). [c.129]

Существует много решений уравнения баланса энергии ветровых волн. На их основе разработаны различные методы расчета волн и формулы связи между элементами волн и ветром. На каждой стадии развития волн увеличение энергии, передаваемой от ветра, определяет рост элементов волн, в частности увеличение высоты, длины и скорости распространения. Нарастание длин волн проис-ходит быстрее высот, с чем связано уменьшение крутизны волн. Устойчивые волны существуют при определенной крутизне б = = 1/7- 1/10, после чего начинают разрушаться. [c.121]

Для вычисления размеров элементов волн на крупных озерах и водохранилищах разработаны расчетные методы. Широкое распространение получил метод А. П. Браславского, основанный на использовании уравнения баланса волновой энергии и полевых наблюдений. Для удобства расчета им предложены серии номограмм, позволяющие по величине разгона, глубине водоема и скорости ветра определять высоту волны, а по высоте — крутизну, а следовательно, и длину волны. Правила пользования номограммами излагаются в специальных руководствах. Существуют также эмпирические формулы расчета элементов волн. Примером могут служить формулы В. Г. Андреянова [c.355]

Знак производной дЕу д1 полностью определяется тем знаком, которым обладает величина Р если значение Р отрицательно, то производная дЕх д1 оказывается положительной, следовательно, энергия волн растет. Если значение Р положительно, то производная обладает отрицательным знаком, следовательно, мелкие случайные возмущения на гладкой поверхности воды должны затухать, они не могут переходить в ясно выраженные и растущие волны. Но ведь на основании формулы (141) Р является функцией скорости ветра V и длины волн X. Задавшись тремя определенными значениями скорости ветра [c.278]

Сами значения критической длины волн, по Успенскому, лучше согласуются с опытами, чем значения, вычисленные по Кельвину и Гельмгольцу но при скоростях ветра более 5 м/сек теория все еще дает противоречивые результаты и нуждается в усовершенствовании. [c.278]

Работая в области физики вязких жидкостей, оригинальную гипотезу предложил П. Л. Капица [21]. Не вдаваясь в детали аэродинамической картины над волной, этот автор считает, что энергия Wy, передаваемая ветром волне, в расчете на единицу поверхности моря в единицу времени равна ут с, причем — интеграл горизонтальных составляющих давления воздуха на протяжении длины волны А,, деленный на X, а 7 — некоторый поправочный множитель, меньший единицы. Свою гипотезу этот автор предлагает проверять по выведенной им формуле, характеризующей минимальную скорость ветра при которой возможно развитие (нарастание) волн на поверхности воды, [c.280]

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. [c.281]

Скорость ветра V на оси трубы составляла 22,5 Следовательно, приняв за характеристический размер длину волн и положив, что кинематическая вязкость воздуха [c.297]

Теория нарастания длины волн под действием ветра 299 [c.299]

Теория нарастания длины волн нод действием ветра [c.299]

Увеличение кинетической и потенциальной энергии волн непосредственно проявляется в нарастании высоты волн, поскольку энергия их, приходящаяся на единицу поверхности моря, пропорциональна квадрату высоты см. формулы (58) и (59)]. Как известно, длина волн не входит в соотношение, определяющее эту величину. Именно поэтому физическая причина нарастания длины волн под действием ветра всегда ускользала от исследователей, подходивших к энергетическим задачам. [c.299]

До появления исследований, изложенных в 18, не были известны причины и законы нарастания длины волн под воздействием ветра. Некоторые иностранные авторы вразрез с принципами механики полагали даже, что часть энергии, передаваемой ветром, идет на нарастание высоты волн, а другая часть — на увеличение фазовой скорости волн (иными словами, на увеличение длины волн). В настоящее время мы знаем причину и законы нарастания длины волн (см. 18). Эти теоретические построения, как будет пока-У,м ссн зано ниже, полностью подтверждаются на матери- [c.308]

В бесконечно глубоком океане, на бесконечно большом расстоянии от наветренного берега ветровые волны нарастали бы до такой высоты, при которой вся мощность, передаваемая волнам от ветра, поглощается внутренним турбулентным трением. Пусть это будет высота / со, которая равна удвоенной предельной величине Гоо радиуса орбиты поверхностной частицы. Предельная длина волн Хсо = связана с высотой волн Лсо соотношением, которое [c.309]

Это числовое значение Соо У так же хорошо согласуется с материалами новейших измерений в океане, как и крутизна /21 предельно длинных волн. Разумеется, если скорость ветра начинает уменьшаться, то будут расти наблюдаемые значения с У, которые могут не только превысить единицу, но и обратиться в бесконечность при наступлении штиля. Совершенно очевидно, что в таких условиях наблюдаемые значения с У теряют физический смысл с точки зрения изложенной теории развития ветровых волн. [c.311]

Но если замена трехмерного волнения двумерным не могла повредить надежности выкладок при разработке методики расчета элементов волн, то еще далеко не так ясна правомочность этих выкладок относительно волнения, весьма неправильного по высоте, длине, периодам (а следовательно, и фазовым скоростям), отдельных волн. Многочисленные инструментальные измерения элементов волн в океане и на внутренних морях позволяют в настоящее время составить совершенно объективное суждение об отличии действительного характера волнения от того правильного, какое по необходимости принимается при изучении физики ветрового волнения. Как было видно в предыдущих параграфах, даже применительно к такому, правильному, волнению лишь в самое последнее время удалось найти уточненные кинематические характеристики, сформулировать фундаментальную теорему о нарастании длины волн под действием ветра, найти уравнение поля ветровых волн в океане, для моря произвольной глубины и интеграл этого дифференциального уравнения, который послужил для составления рабочих формул и графиков для практического расчета волн заданной (5%-ной) обеспеченности. [c.356]

По данным натурных исследований известно, что для развитого волнения характерные длины волн колеблются в пределах 60—600 м, периоды волн изменяются в пределах 5—20 с, а высота волны —в диапазоне от 2 до 20 м все эти данные относятся к типичной для океана скорости ветра (7 ) 20—30 м/с. При этом имеют место следующие соотношения [c.16]

При выпуске сточных вод в море место выпуска должно быть расположено за границами селитебной части и выбрано с учетом направления течений, волнообразований, направлений господствующих ветров, наличия прибоя морской волны и т. д. так, чтобы был обеспечен унос от населенного места выпускаемых сточных вод морским течением. Длина выпуска до установленной глубины заложения его устьевой части должна быть наименьшей, выпускные отверстия располагаются на глубине не менее 1 л от уровня воды при отливе и не менее 1 м от дна моря. [c.467]

Для изучения влияния света на образование фенолов пригодно большинство источников световой энергии. Ветров и Ветров [12] подробно описали принципы и соответствующие приемы использования световой энергии при решении биологических проблем. Обычная флуоресцирующая лампа дневного света имеет два преимущества при изучении биосинтеза фенолов. Спектральная эмиссия флуоресцентной лампы в области более 700 ммк очень низка, поэтому она очень удобна в качестве источника волн длиной от 400 до 675 ммк. Доступны теперь и сильно излучающие флуоресцентные лампы, использование которых позволяет проводить исследования при излучении, равном около 3—полной интенсивности света. Спектральная эмиссия нити лампы накаливания максимальна в красной и ближней инфракрасной области спектра. Сильное тепловое излучение лампы накаливания можно уменьшить, используя фильтры из сернокислой меди или воды. Если необходимо очень сильное освещение, можно проводить исследования на открытом солнечном свету. [c.341]

Результаты исследования системы полос Л П — X S молекулы PN, полученные Керри, Л. Герцберг и Г. Герцбергом, были подтверждены в работах [1706, 2964], в которых эта система полос была получена со значительно меньшим разрешением, чем в работе [1235]. Гхош и Датта [1706] измерили канты 23 полос системы ЛШ — Х 2 молекулы PN в испускании и провели анализ ее колебательной структуры. Муре, Розен и Ветров [2964] исследовали спектр поглощения паров паранитрида фосфора (PnN , тв.) в области длин волн 2000—8000А, в котором наблюдали полосы О—О, О—1, 1—О и 2—1 системы А П — X S молекулы PN. В работе [2964] была доказана правильность предположения авторов работ [1235, 1706] о том, что состояние X S является основным электронным состоянием молекулы PN. [c.410]

Формулы (130,9) и (130,8) показывают, что длина волны, обла-даюпхей наибольшей амплитудой, и сама наибольшая амплитуда растут пропорционально квадрату скорости ветра у поверхности жидкости, так что их отношение [c.664]

Волны такого типа называются приливными волнами, так как они характерны для движений океана, обусловливающих как приливы, так и катастрофические волны, вызываемые подводными землетрясениями обычно последние также называются приливными волнами . Волны, для которых нельзя пренебречь вертикальным движением, называются поверхностными волнами. Ими являются волны, вызванные ветром и обусловливающие качку океанских кораб.ией и т. д. В отличие от приливных волн их длины воли малы по сравнению с глубиной жидкости. Если длина волны меньше 1 —2 см, волновое движение почти во всех жидкостях определяется в основном влиянием по верхностного натяжения такие волны называются капиллярными во.шами или зыбью (подробнее см. в книгах Л амба или Корсона, цитированных выше). [c.40]

Формы упорядоченности окружающей среды разнообразны. В силу определенных причин и законов неживой природы из бесконечного числа одновременно сосуществующих частиц, колебаний и волн формируется узкая полоса частот с повышенной интенсивностью. Например, на фоне рваных серо-синих туч и голубого неба возникает семицветная радуга (иногда две) со строгой последовательностью интервалов длин волн электромагнитных колебаний. Для визуального восприятия радуги требуется только одно — чтобы у реципиента было цветовое зрение. Аналогичный принцип лежит в основе формирования музыкальных звуков в природе. Эолова арфа, например, выделяет в сплошном шуме ветра одну резонансную частоту звуковых колебаний, усиливает их, и человек слышит определенную музыкальную ноту. Это примеры восприятия упорядоченности на фоне щума распространяющихся звуковых или электромагнитных волн. Энергетическая составляющая этих колебаний важна только для преодоления порога чувствительности воспринимающего органа. [c.84]

Вертикально распространяющиеся экваториально захваченные волны регистрировались и в атмосфере, и в океане. Рассмотрим сначала примеры волн Кельвина, способных перемещаться только в восточном направлении. В работе [825] сообщается об обнаружении этих волн в тропической стратосфере. Волны имели период около двух недель, горизонтальные длины волн около 30 тыс. км и вертикальные длины волн около 10 км. Как видно из примера на рис. 11.9, фазовая скорость направлена сверху вниз, а групповая- снизу вверх. Для сравнения с теоретическими результатами необходимо отсчитывать характеристики волны от среднего ветра. Относительная фазовая скорость составляет 30—50 м/с и направлена на восток. Соответствующий истинный (с учетом эффекта Допплера) период равен 8 сут. Значение й находится в пределах 0,5—1 и представляется на рис. 11.8 в виде кружка. Далее этот вопрос изучался в работах [821, 822, 337]. Хирота [330] обнаружил другой пример волны Кельвина в стратосфере. Горизонтальное волновое число равнялось единице (длина волны равна окружности Земли), период 4—9 сут, вертикальный масштаб 17—23 км. Фазовая скорость с учетом допплеровского сдвига была равна 60—80 м/с. Расположение характеристик волны с та1 ими свойствами на рис. 11.8 примерно совпадает с положением только что рассмотренной волны Кельвина. В работе [894] приводятся сведения о регистрации аналогичной волны. [c.173]

Рис. 8.П. Обтекание воздуха горы колоколообразной формы шириной L = 1 км в случае, когда структура ветра и температуры носит характер, прзд-отавленный в левой части. Обтекание носит такой же характер, какой был получен в [713] и был позднее уточнен в [268]. Вертикальная структура такова, что она заметно выделяет волны с горизонтальной длиной волны в 5,5 км, и регулярные следы этих волн можно наблюдать с подветренной стороны горы.

Как видно по кривым Успенского, при скорости ветра 2 м/сек минимальная длина волн, зарождающихся на поверхности воды, составляет около 13 см при скорости ветра2,5 минимальная длина волн равна приблизительно 7 см и, наконец, при скорости ветра 3 м/сек она составляет 5 см. [c.278]

Попытка усовершенствования схемы питания энергией принадлежит К. К. Фе-дяевскому [20]. Этот автор считал, что ре-шаюш ую роль в энергетике должно играть воздействие ветра в.д мелкие, короткие и крутые капиллярные волны, которые бегут по поверхности исследуемых гравитационных волн. При этом несколько искусственно предполагается, что скорость капиллярных волн, обусловленная значением поверхностного натяжения, равняется скорости гравитационных волн, зависящей в глубоком море от длины волн и от ускорения в поле тяжести. Федяевский пытался проверить справедливость своей гипотезы, минимальную скорость ветраУщ , [c.280]

Попытаемся доказать, что причина и закономерности нарастания длины волн под действием ветра могут быть обнаружены и изучены весьма легко, если мы применим теорему о кинетическом моменте к частицам воды, описывающим почти круговые орбпты на волне [27. [c.300]

Этот вывод теории вполне совпадает с результатами многочисленных инструментальных измерений ветроша волн в океане. Необходимо подчеркнуть, что речь идет только о чисто ветровых волнах, ибо скорость мертвой зыби, пришедшей из какого-то иного района, никак не связана со скоростью ветра, измеренной в данной определенной точке. В то же время этот важный вывод следует и из нашей теории нарастания длины волн под воздействием ветра. [c.310]

Если бы предельная длина волн, возможная при заданной скорости ветра, была бесконечно велика по сравнению с в формуле (206), то крутизна предельно длинных волн была бы равна /25, как упоминалось в 18. В действительности, на осрювании новейших исследований, надо считать, что при [c.310]

К счастью для исследователя, действительная картина не настолько сложна. Именно, наблюдения в океане, сделанные Л. Ф. Титовым, и некоторые наши исследования показали, что иногда после достижения высоты волн, наибольшей возможной в заданных условиях при заданной скорости ветра, длина волн может слегка возрастать. Но при прохождении скоростп ветра через временный максимум и последующем уменьшении длина волн и их период практически остаются постоянными. По всей вероятности, здесь происходит своеобразная компенсация двух явлений, противоречащих одно другому. Такая компенсация, несомненно, проявилась во время шторма на Тихом океане, описанного в работе М. Раттрея и В. Барта [44] при прохождении скорости ветра через максимум наблюдалось практически постоянство длины волн и периода. [c.328]

В соответствии с этим допустим, что при переходе скорости ветра через максимальное значение У длина волн достигла значения = 2nRi, период— значения и фазовая скорость волн — значения i. Пусть уменьшение скорости ветра после максимума происходит по ступеням и пусть на исследуемом этапе скорость ветра равна v на протяжении достаточно большой области океана [45] . [c.328]

Второй район обострения зимних штормов, никак не предвиденный в старых схемах и обнаруженный Лопатниковым его методом, — район берегов Болгарии — также очень характерен. В отличие от Новороссийска, здесь не каждый год наблюдаются штормовые ветры и никогда не бывает чисто местных ветров, скорость которых быстро уменьшается при удалении от берега, в открытое море. Но зато именно здесь зарождаются самые опасные зимние штормы затяжного типа, продолжаюш иеся двое-трое суток. По-видимому, эффект Лопатникова вызывает здесь обострение средиземно-морских циклонов, вторгающихся на Черное море. В качестве наиболее ярких примеров можно привести небывалый шторм 15 января 1931 г., создавший волну высотой до 8 ж у берегов Крыма при длине волн 170 м в открытом море, и шторм [c.588]

Расширение очагов болезней в природе соответствует различным способам передачи инфекции от больных насекомых здоровым. При распространении ветром, например, грибных инфекций образуются очаги инфекции удлиненной формы, с длинной осью в направлении преобладающих ветров. Аналогичной формы очаги образуются вдоль водных потоков в случаях, когда эти инфекции распространяются с водой. Очаги полиэдроза непарного шелкопряда в Крыму, по сообщению Чугунина, совпадают с волнами массового размножения вредителя, которые идут от первичных очагов по направлению господствующих ветров. Возбудители болезней насекомых, обитающих в водной среде, распространяются с водными потоками. Микроспоридии, паразитирующие на водных насекомых, имеют специальные приспособления, позволяющие им всплывать и удерживаться на поверхности воды (слизистые оболочки на поверхности спор и панспоробластов, выросты — каудальные придатки или шипики на поверхности панспоробластов). Наличие подобных приспособлений позволяет возбудителям дольше удерживаться на поверхности воды и повышает вероятность их захвата фильтрационными органами насекомых-хозяев. Инфекции, имеющиеся в верховье водной системы, можно обнаружить повсюду ниже места их первоначального обнаружения. При занесении новой болезни в какую-либо водную систему можно наблюдать, что эта болезнь распространяется прежде всего вниз по течению и лишь затем начинает медленно распространяться против течения реки и проникать в ее притоки. [c.46]

Склеивание металлов имеет наибольшее значение в машиностроении. Для соединений, подвергающихся длительному воздействию относительно высоких нагрузок, колебаний температур и т. д., применяют конструкционные клеи, к которым предъявляются особенно высокие требования. Так на международной конференции Интерметаллбонд—74 была представлена информация о конструкции параболической антенны наземного радиолокатора, которая должна выдерживать круглогодич1ное действие атмосферных условий и противостоять скорости ветра до 160 км/ч и подвергаться минимальной деформации в этих условиях (деформации, которая не вызывала бы нарушения точности отражения волн длиной около 3 см). Долговечность антенны должна была составлять от 10 до 20 лет. Этим требованиям отвечала трехслойная конструкция из эпоксидного слоистого стеклопластика и алюминиевого сотового заполнителя, [c.219]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология