JONSWAP Spectrum voor beperkte zeeën Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening
Formule gebruikt
Frequentie Energiespectrum = ((Dimensieloze schaalparameter*[g]^2)/((2*pi)^4*Golf Frequentie^5))*(exp(-1.25*(Golf Frequentie/Frequentie bij spectrale piek)^-4)*Piekverbeteringsfactor)^exp(-((Golf Frequentie/Frequentie bij spectrale piek)-1)^2/(2*Standaardafwijking^2))
Ef = ((α*[g]^2)/((2*pi)^4*f^5))*(exp(-1.25*(f/fp)^-4)*γ)^exp(-((f/fp)-1)^2/(2*σ^2))
Deze formule gebruikt 2 Constanten, 1 Functies, 6 Variabelen
Gebruikte constanten
[g] - Zwaartekrachtversnelling op aarde Waarde genomen als 9.80665
pi - De constante van Archimedes Waarde genomen als 3.14159265358979323846264338327950288
Functies die worden gebruikt
exp - Bij een exponentiële functie verandert de waarde van de functie met een constante factor voor elke eenheidsverandering in de onafhankelijke variabele., exp(Number)
Variabelen gebruikt
Frequentie Energiespectrum - Frequentie-energiespectrum verwijst naar een weergave van de verdeling van energie over verschillende frequenties binnen een systeem of omgeving.
Dimensieloze schaalparameter - Dimensieloze schaalparameter wordt gebruikt in het JONSWAP-spectrum voor zeeën met beperkte ophaalsnelheid.
Golf Frequentie - (Gemeten in Hertz) - Golffrequentie is het aantal golven dat in een bepaalde tijd een vast punt passeert.
Frequentie bij spectrale piek - (Gemeten in Hertz) - Frequentie bij spectrale piek is het aantal keren dat een zich herhalende gebeurtenis per tijdseenheid voorkomt.
Piekverbeteringsfactor - Peak Enhancement Factor verwijst naar een verhouding die wordt gebruikt om de toename in kracht of belasting te kwantificeren die een constructie ervaart tijdens extreme gebeurtenissen, zoals stormen of aardbevingen.
Standaardafwijking - Standaardafwijking is een statistische maatstaf die wordt gebruikt om de hoeveelheid variatie of spreiding van een reeks gegevenspunten ten opzichte van het gemiddelde (gemiddelde) te kwantificeren.
STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid
Dimensieloze schaalparameter: 0.1538 --> Geen conversie vereist
Golf Frequentie: 8 Kilohertz --> 8000 Hertz (Bekijk de conversie ​hier)
Frequentie bij spectrale piek: 0.013162 Kilohertz --> 13.162 Hertz (Bekijk de conversie ​hier)
Piekverbeteringsfactor: 5 --> Geen conversie vereist
Standaardafwijking: 1.33 --> Geen conversie vereist
STAP 2: Evalueer de formule
Invoerwaarden in formule vervangen
Ef = ((α*[g]^2)/((2*pi)^4*f^5))*(exp(-1.25*(f/fp)^-4)*γ)^exp(-((f/fp)-1)^2/(2*σ^2)) --> ((0.1538*[g]^2)/((2*pi)^4*8000^5))*(exp(-1.25*(8000/13.162)^-4)*5)^exp(-((8000/13.162)-1)^2/(2*1.33^2))
Evalueren ... ...
Ef = 2.89619819293977E-22
STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer
2.89619819293977E-22 --> Geen conversie vereist
DEFINITIEVE ANTWOORD
2.89619819293977E-22 2.9E-22 <-- Frequentie Energiespectrum
(Berekening voltooid in 00.004 seconden)

Credits

Creator Image
Gemaakt door Mithila Muthamma PA
Coorg Institute of Technology (CIT), Coorg
Mithila Muthamma PA heeft deze rekenmachine gemaakt en nog 2000+ meer rekenmachines!
Verifier Image
Geverifieërd door M Naveen
Nationaal Instituut voor Technologie (NIT), Warangal
M Naveen heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 900+ rekenmachines!

19 Parametrische spectrummodellen Rekenmachines

JONSWAP Spectrum voor beperkte zeeën
​ Gaan Frequentie Energiespectrum = ((Dimensieloze schaalparameter*[g]^2)/((2*pi)^4*Golf Frequentie^5))*(exp(-1.25*(Golf Frequentie/Frequentie bij spectrale piek)^-4)*Piekverbeteringsfactor)^exp(-((Golf Frequentie/Frequentie bij spectrale piek)-1)^2/(2*Standaardafwijking^2))
Frequentie van spectrale piek
​ Gaan Frequentie bij spectrale piek = ([g]*18.8*(([g]*Lengte ophalen)/Windsnelheid op een hoogte van 10 m^2)^-0.33)/(2*pi*Windsnelheid op een hoogte van 10 m)
Frequentie van spectrale piek gegeven windsnelheid
​ Gaan Frequentie bij spectrale piek = ([g]*(Regelparameter voor de hoekverdeling/11.5)^(-1/2.5))/(2*pi*Windsnelheid op een hoogte van 10 m)
Windsnelheid gegeven maximale regelparameter voor hoekverdeling
​ Gaan Windsnelheid op een hoogte van 10 m = [g]*(Regelparameter voor de hoekverdeling/11.5)^(-1/2.5)/(2*pi*Frequentie bij spectrale piek)
Maximale regelparameter voor hoekverdeling
​ Gaan Regelparameter voor de hoekverdeling = 11.5*((2*pi*Frequentie bij spectrale piek*Windsnelheid op een hoogte van 10 m)/[g])^-2.5
Windsnelheid op hoogte 10 m boven zeeoppervlak gegeven schaalparameter
​ Gaan Windsnelheid op een hoogte van 10 m = ((Lengte ophalen*[g])/(Dimensieloze schaalparameter/0.076)^(-1/0.22))^0.5
Ophaallengte gegeven schaalparameter
​ Gaan Lengte ophalen = (Windsnelheid op een hoogte van 10 m^2*((Dimensieloze schaalparameter/0.076)^-(1/0.22)))/[g]
Schaalparameter
​ Gaan Dimensieloze schaalparameter = 0.076*(([g]*Lengte ophalen)/Windsnelheid op een hoogte van 10 m^2)^-0.22
Dimensieloze tijd
​ Gaan Dimensieloze tijd = ([g]*Tijd voor dimensieloze parameterberekening)/Wrijvingssnelheid
Significante golfhoogte gegeven Significante golfhoogte van lagere en hogere frequentiecomponenten
​ Gaan Aanzienlijke golfhoogte = sqrt(Significante golfhoogte 1^2+Significante golfhoogte 2^2)
Significante golfhoogte van de lagere frequentiecomponent
​ Gaan Significante golfhoogte 1 = sqrt(Aanzienlijke golfhoogte^2-Significante golfhoogte 2^2)
Aanzienlijke golfhoogte van hogere frequentiecomponent
​ Gaan Significante golfhoogte 2 = sqrt(Aanzienlijke golfhoogte^2-Significante golfhoogte 1^2)
Ophaallengte gegeven frequentie bij spectrale piek
​ Gaan Lengte ophalen = ((Windsnelheid op een hoogte van 10 m^3)*((Frequentie bij spectrale piek/3.5)^-(1/0.33)))/[g]^2
Frequentie bij spectrale piek
​ Gaan Frequentie bij spectrale piek = 3.5*(([g]^2*Lengte ophalen)/Windsnelheid op een hoogte van 10 m^3)^-0.33
Windsnelheid bij hoogte 10 m boven zeeoppervlak gegeven Frequentie bij spectrale piek
​ Gaan Windsnelheid = ((Lengte ophalen*[g]^2)/(Frequentie bij spectrale piek/3.5)^-(1/0.33))^(1/3)
Vormfactor voor component met hogere frequentie
​ Gaan Vormfactor voor component met hogere frequentie = 1.82*exp(-0.027*Aanzienlijke golfhoogte)
Phillip's evenwichtsspectrum voor volledig ontwikkelde zee in diep water
​ Gaan Phillips evenwichtsbereik van het spectrum = Constant B*[g]^2*Golfhoekfrequentie^-5
Weegfactor voor hoekfrequentie groter dan één
​ Gaan Weegfactor voor hoekfrequentie = 1-0.5*(2-Kustgolfhoekfrequentie)^2
Weegfactor voor hoekfrequentie kleiner dan of gelijk aan één
​ Gaan Weegfactor = 0.5*Golfhoekfrequentie^2

JONSWAP Spectrum voor beperkte zeeën Formule

Frequentie Energiespectrum = ((Dimensieloze schaalparameter*[g]^2)/((2*pi)^4*Golf Frequentie^5))*(exp(-1.25*(Golf Frequentie/Frequentie bij spectrale piek)^-4)*Piekverbeteringsfactor)^exp(-((Golf Frequentie/Frequentie bij spectrale piek)-1)^2/(2*Standaardafwijking^2))
Ef = ((α*[g]^2)/((2*pi)^4*f^5))*(exp(-1.25*(f/fp)^-4)*γ)^exp(-((f/fp)-1)^2/(2*σ^2))

Wat is JONSWAP-spectrum?

Het JONSWAP-spectrum is in feite een ophaalbeperkte versie van het Pierson-Moskowitz-spectrum, behalve dat het golfspectrum nooit volledig is ontwikkeld en zich mogelijk gedurende een zeer lange tijd blijft ontwikkelen als gevolg van niet-lineaire golf-golfinteracties.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!