5+
Информация о работе
Подробнее о работе
Характеристики морских волн и действие волнения на судно
- 24 страниц
- 2015 год
- 123 просмотра
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Введение
...Корабль мой упрямо качает
Крутая морская волна,
Поднимет и снова бросает
В кипящую бездну она.
«Прощайте, скалистые горы», Юрий Гуляев
Накопление знаний о процессах, происходящих в водной среде, началось во времена, когда Человек Мыслящий стал еще и Человеком Плавающим. На протяжении всей истории мореплавания сбору фактических данных сопутствовали попытки объяснить те явления, которые происходят в воде и на ее поверхности. Волна, как озерная, так и морская, во все времена представляла собой главную опасность водных пространств. Понимание процесса волнообразования не только важно, но и является весьма сложным для изучения. В природе не встретишб две одинаковые волны, поэтому в современной науке о волнах выделяется два теоретических направления – нахождение физических законов волновых процессов и разработка статистических основ волнообразования, а на практике широкое применение находят эмпирические формулы [9].
Волна, в общем случае – это изменение состояния среды или поля, распространяющееся в пространстве и связанное с переносом энергии без переноса массы. Все волны представляют собой не что иное, как движение энергии в различных средах – воздухе, воде, при этом происходит перемещние формы движения, но не самих волн [9].
Первые теории морских волн были основаны на классической гидромеханике. В них исследовались форма волны и ее кинематические характеристики, но не давалось объяснения закономерностей развития и затухания волн, создаваемых ветром, а также не раскрывался механизм передачи энергии от ветра к волне и диссипации (рассеивания) этой энергии внутри волны. Помимо этого, не учитывались многообразные формы волн, побуждаемых ветром, и отсутствовало теоретическое знание о связях между условиями действия ветра и элементами волн [1, 2, 7].
Путем обобщения и анализа данных множества различных наблюдений были выявлены многие свойства ветровых волн, открыты методы, позволяющие производить расчеты параметров волн, и в некоторой мере было дано объяснение механизма передачи энергии от ветра к волне.
Тем не менее, несмотря на достигнутые успехи в развитии теории ветровых волн, до сих пор отсутствует достаточно полное и строгое решение основных вопросов, что связанно с большой сложностью самого решения [1, 2, 7].
Достаточным является отсутствие какой-либо строгой периодичности ветровых волн на поверхности океана, как понимается явление волн с точки зрения физики. Морское волнение представлет собой скорее турбулентные (пульсационные) колебания поверхности моря, характеризующиеся большим разнообразием, что, в свою очередь, весьма усложняет процесс изучения ветровых волн [2, 7].
На сегодяшний день, несмотря на значительные достижения гидрологии и океанологии, является вполне актуальным изучение динамических процессов, происходящих при образовании волн. При этом довольно затруднительным является наблюдение волн в штормовом море и выявлени законов, которым они подчинены [9].
Изучение морских волн имеет и немалый практический интерес, обусловленный многочисленными проблемами мореплавания, морского гидротехнического строительства, кораблестроения и т.д. В связи с этим возникает необходимость в детальных теоретических и экспериментальных исследованиях, проводимых при помощи различных инструментов, устанавливаемых как на судах, так и на берегу [5].
Таким образом, целью работы явилось изучение морских волн и воздействие волнения на судно.
Для достижения данной цели быи поставлены следующе задачи:
1) рассмотреть процесс образования морских волн;
2) изучить характеристики морских волн;
3) исследовать виды волнения;
4) изучить действие волнения на судно.
Содержание
Введение 3
Глава 1. Морские волны, их образование и характеристики 6
1.1. Образование морских волн 6
1.2. Характеристики морских волн 9
Глава 2. Волнение морской воды и его действие на судно 15
2.1. Виды волнения 15
2.2. Действие волнения на судно 17
Заключение 22
Список литературы 25
Заключение
В данной работе были рассмотрены вопросы, касающиеся характеристик морских волн и воздействия морского волнения на судно.
Волна, в общем случае – это изменение состояния среды или поля, распространяющееся в пространстве и связанное с переносом энергии без переноса массы.
Несмотря на достигнутые успехи в развитии теории ветровых волн, до сих пор отсутствует достаточно полное и строгое решение основных вопросов, что связанно с большой сложностью самого решения [1, 2, 7].
На сегодяшний день, несмотря на значительные достижения гидрологии и океанологии, является вполне актуальным изучение динамических процессов, происходящих при образовании волн [9]. Изучение морских волн имеет и немалый практический интерес, обусловленный многочисленными проблемами мореплавания, морского гидротехнического строительства, кораблестроения и т.д. [5].
При написании работы решались следующие поставленные задачи:
1) был рассмотрен процесс образования морских волн.
Морские волны подзаделяют на ветровые, приливные (приливы и отливы), гравитационные (цунами) и барические (сейши). Волны на поверхности водной среды существуют благодаря действию сил поверхностного натяжения (капиллярная волна) и гравитации (гравитационная волна). Морские волны образуются на поверхности моря или океана. Благодаря большой подвижности частицы воды под действием разного рода сил легко выходят из состояния равновесия и совершают колебательные движения.
2) изучены характеристики морских волн.
К основным характеристикам морских волн относятся:
• высот.а – расстояние по вертикали между гребнем и подошвой волны,
• длин.а – расстояние по горизонтали между двумя смежными вершинами или подошвами волн,
• скорость перемещения формы волны, или фазова.я скорость,
• период волны.
Каждая волна, поступательная или стоячая, характеризуется определенными элементами. Общими элементами для обоих типов волн являются: волной профиль, гребень волны, ее вершина, ложбина и подошва, а также высота, длина и крутизна волны.
Поступательные волны, кроме перечисленных элементов, характеризуются также следующими: направление распространения волн, фронт волны, длина ее гребня и луч волны.
В свою очередь, трехмерные волны характеризуют: высота волны в точке, длина гребня и высота трехмерных волн.
3) исследованы виды волнения.
Существуют различные классификации волнения. В зависимости от причины, вызвавшей колебание морской поверхности, существуют следующие виды волнения: ветровое, зыбь, приливы (отливы), сейши и цунами. По форме волн различают два вида волнения: регулярное и нерегулярное. Волнение может быть двумерным и трехмерным. По степени развития различают развивающееся, установившееся (развитое) и затухающее волнение. В зависимости от интенсивности выделяют слеующие виды волнения: штиль, слабое, умеренное, значительное, сильное, исключительное волнение.
4) изучено действие волнения на судно.
Морское волнение является главным фактором, влияющим на мореходность судна. Оно вызывает качку, увеличивает гидродинамические нагрузки на корпус, уменьшает упор винта и ухудшает показатели работы главного двигателя, приводит к росту сноса судна с линии пути. Плавание в условиях волн может сопровождаться такими негативными явлениями как заливание палубы, слеминг, оголение лопастей гребного винта, уменьшение остойчивости. Действие волнения зависит от его интенсивности, курсового угла, размеров и формы корпуса судна, его скорости.
При анализе поведения судна в условиях волн оно рассматривается как динамическая система (или звено, или фильтр), входным сигналом которой является волновое воздействие, а выходным – тот или иной параметр реакции судна. Вид преобразования сигнала в звене (вид звена) и/или параметры этого преобразования для разных выходных сигналов различны.
Список литературы
1. Безруков Ю.Ф. Колебания уровня и волны в Мировом океане: Учебное пособие / Ю.Ф. Безруков. – Симферополь: Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, 2001. – 50 с.
2. Безруков Ю.Ф. Океанология. Часть II. Динамические явления и процессы в океане. / Ю.Ф. Безруков. – Симферополь: Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, 2006. – 123 с.
3. Вагущенко Л.Л., Вагущенко А.Л., Заичко С.И. Бортоыве автоматизированные сиситемы контроля мореходности / Л.Л. Вагущенко, А.Л. Вагущенко, С.И. Заичко. – Одесса: Феникс, 2005. – 272 с.
4. Ветровые волны [Электронный ресурс] // Википедия. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Ветровые_волны. (Дата обращения: 14.04.2015 г.)
5. Волны морские [Электронный ресурс] // Большая советская энциклопедия. – Режим доступа: http://bse.sci-lib.com/article006315.html. (Дата обращения: 14.04.2015 г.)
6. Волны морские [Электронный ресурс] // Морской словарь. – Режим доступа: http://sbiblio.com/BIBLIO/content.aspx?dictid=151&wordid=1187970. (Дата обращения 14.04.2015 г.)
7. Егоров Н.И. Физическая океанография / Н.И. Егоров. – 2- изд., доп. и перераб. – Л.: Гидрометеоиздат, 1974 г. – 456 с.
8. Историческая эволюция штормовой мореходности корабля от древности до наших дней. По материалам поисковых и научно-исследовательских работ: Калининград, 1975 – Владивосток, 1983, Ленинград, 1985, Санкт-Петербург, 2002, – Сахалин, 2010. [Электронный ресурс] / В.Н. Храмушин, С.В. Антоненко, А.А. Комарицын и др.; Под ред. В.Н. Храмушина. – Южно-Сахалинск: Сахалинское книжное издательство, 2004 (ред. 2010). – 288 с. – Режим доступа: http://www.shipdesign.ru/History.html. (Дата обращения: 16.04.2015 г.)
9. Курганов Е. Морские медленные волны – не то, что рельсы в два ряда... / Е. Курганов // Катера и яхты. – № 2 (224), 2010. – С. 90-93.
10. Морские волны [Электронный ресурс] / Мир океана. – Режим доступа: http://www.seapeace.ru/oceanology/waves/. (Дата обращения: 15.04.2015 г.)
11. Навигация [Электронный ресурс] // Моряк. – Режим доступа: http://seaspirit.ru/navigator/navigation. (Дата обращения: 15.04.2015 г.)
12. Чижиумов С.Д. Основы динамики судов на волнении: Учеб. пособие / С.Д. Чижиумов. – Комсомольск-на-Амуре: ГОУ ВПО «КнАГТУ», 2010. – 110 с.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
