Environmental Engineering Reference
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Anströmgeschwindigkeit im Wasser 2 kn; kinemat. Viskosität Seewasser (16 °C) = 1,135 ·
10
Á
° 6 m 2 /s;
Ergebnis: Re = 1,01 · 10 7 (transkritisch) ! S º 0,2; ! Wirbelablösefrequenz: f = S · u / D º
0,041s ° 1 ; Ablöseperiode T º 24,3 s
Anströmgeschwindigkeit in Luft 10m/s; kinemat. Viskosität Luft (20 °C) = 1,59 · 10 ° 6 m 2 /s
Ergebnis: Re = 3,3 · 10 6 (transkritisch) ! S º 0,2; ! Wirbelablösefrequenz: f = S · u / D º
0,4s ° 1 ; Ablöseperiode T º 2,5 s
Á
Á
11.3 Wellen, Wellenlasten
11.3.1 Wellentheorien
Die vom Wind angefachten Oberflächenwellen des Meeres sind sogenannte Schwerewellen.
Durch die Reibung der Windströmungen und die Turbulenzen in der Grenzschicht zwischen
Luft und Wasser werden die Wasserpartikel aus ihrem Ruhezustandsgleichgewicht gebracht
und erfahren in Folge der rückstellenden Schwerewirkung eine Wellenbewegung, die im Ideal-
fall harmonisch fortschreitet. Zur Beschreibung der Dynamik der Wellen wird eine wirbelfreie,
inkompressible und reibungsfreie Flüssigkeit angenommen.
Für die Wellenbeschreibung gibt es unterschiedliche Theorien nach Airy, Gerstner, Stokes,
Fenton, der Stromfunktionstheorie, sowie für Einzelwellen, elliptische Wellen usw. Welche
Theorie angewandt werden kann, richtet sich nach den jeweiligen Verhältnissen von Wasser-
tiefe, Wellenlänge, -höhe- und -frequenz (siehe unten).
Diese Theorien beschreiben die Bewegung einer Einzelwelle in der x - z -Ebene, Bewegungen in
y -Richtung, d. h. quer zur Wellenrichtung, finden dabei nicht statt. Näheres zu den Grundla-
gen und Herleitungen der verschiedenen Wellentheorien findet man in der weiterführenden
Literatur, siehe z. B. [ 3, 13, 18, 20] .
Bild 11.5 Bezeichnungen der linearen Elementar- oder Airy-Welle
Die wichtigsten Bezeichnungen einer Welle sind (siehe Bild 11.5): h ( x , t ) = lokale Wellenhöhe
an der Stelle x zur Zeit t ; H = Wellenhöhe; L = Wellenlänge; T = Wellenperiode; c = Wellenfort-
schrittsgeschwindigkeit; ! = Wellenfrequenz = 2 · º / T ; k = Wellenzahl = 2 · ! / L .
 
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