JONSWAP Spectrum para mares limitados por Fetch Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo
Fórmula Usada
Espectro de energia de frequência = ((Parâmetro de Escala Adimensional*[g]^2)/((2*pi)^4*frequência de onda^5))*(exp(-1.25*(frequência de onda/Frequência no Pico Espectral)^-4)*Fator de aprimoramento de pico)^exp(-((frequência de onda/Frequência no Pico Espectral)-1)^2/(2*Desvio padrão^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))
Esta fórmula usa 2 Constantes, 1 Funções, 6 Variáveis
Constantes Usadas
[g] - Aceleração gravitacional na Terra Valor considerado como 9.80665
pi - Constante de Arquimedes Valor considerado como 3.14159265358979323846264338327950288
Funções usadas
exp - Em uma função exponencial, o valor da função muda por um fator constante para cada mudança unitária na variável independente., exp(Number)
Variáveis Usadas
Espectro de energia de frequência - Espectro de energia de frequência refere-se a uma representação da distribuição de energia em diferentes frequências dentro de um sistema ou ambiente.
Parâmetro de Escala Adimensional - O parâmetro Dimensionless Scaling é usado no espectro JONSWAP para mares limitados por busca.
frequência de onda - (Medido em Hertz) - A frequência da onda é o número de ondas que passam por um ponto fixo em um determinado período de tempo.
Frequência no Pico Espectral - (Medido em Hertz) - A frequência no pico espectral é o número de ocorrências de um evento repetido por unidade de tempo.
Fator de aprimoramento de pico - Fator de aumento de pico refere-se a uma proporção usada para quantificar o aumento na força ou carga experimentada por uma estrutura durante eventos extremos, como tempestades ou terremotos.
Desvio padrão - O Desvio Padrão é uma medida estatística usada para quantificar a quantidade de variação ou dispersão de um conjunto de pontos de dados da média (média).
ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base
Parâmetro de Escala Adimensional: 0.1538 --> Nenhuma conversão necessária
frequência de onda: 8 Quilohertz --> 8000 Hertz (Verifique a conversão ​aqui)
Frequência no Pico Espectral: 0.013162 Quilohertz --> 13.162 Hertz (Verifique a conversão ​aqui)
Fator de aprimoramento de pico: 5 --> Nenhuma conversão necessária
Desvio padrão: 1.33 --> Nenhuma conversão necessária
ETAPA 2: Avalie a Fórmula
Substituindo valores de entrada na fórmula
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))
Avaliando ... ...
Ef = 2.89619819293977E-22
PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída
2.89619819293977E-22 --> Nenhuma conversão necessária
RESPOSTA FINAL
2.89619819293977E-22 2.9E-22 <-- Espectro de energia de frequência
(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

Créditos

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Criado por Mithila Muthamma PA
Instituto Coorg de Tecnologia (CIT), Coorg
Mithila Muthamma PA criou esta calculadora e mais 2000+ calculadoras!
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Verificado por M Naveen
Instituto Nacional de Tecnologia (NIT), Warangal
M Naveen verificou esta calculadora e mais 900+ calculadoras!

19 Modelos de espectro paramétrico Calculadoras

JONSWAP Spectrum para mares limitados por Fetch
​ Vai Espectro de energia de frequência = ((Parâmetro de Escala Adimensional*[g]^2)/((2*pi)^4*frequência de onda^5))*(exp(-1.25*(frequência de onda/Frequência no Pico Espectral)^-4)*Fator de aprimoramento de pico)^exp(-((frequência de onda/Frequência no Pico Espectral)-1)^2/(2*Desvio padrão^2))
Frequência do Pico Espectral
​ Vai Frequência no Pico Espectral = ([g]*18.8*(([g]*Comprimento de busca)/Velocidade do vento a uma altura de 10 m^2)^-0.33)/(2*pi*Velocidade do vento a uma altura de 10 m)
Frequência do Pico Espectral Dada a Velocidade do Vento
​ Vai Frequência no Pico Espectral = ([g]*(Parâmetro de controle para a distribuição angular/11.5)^(-1/2.5))/(2*pi*Velocidade do vento a uma altura de 10 m)
Velocidade do vento dado parâmetro de controle máximo para distribuição angular
​ Vai Velocidade do vento a uma altura de 10 m = [g]*(Parâmetro de controle para a distribuição angular/11.5)^(-1/2.5)/(2*pi*Frequência no Pico Espectral)
Parâmetro de controle máximo para distribuição angular
​ Vai Parâmetro de controle para a distribuição angular = 11.5*((2*pi*Frequência no Pico Espectral*Velocidade do vento a uma altura de 10 m)/[g])^-2.5
Velocidade do vento na elevação 10m acima da superfície do mar, dado o parâmetro de escala
​ Vai Velocidade do vento a uma altura de 10 m = ((Comprimento de busca*[g])/(Parâmetro de Escala Adimensional/0.076)^(-1/0.22))^0.5
Comprimento da busca dado o parâmetro de escala
​ Vai Comprimento de busca = (Velocidade do vento a uma altura de 10 m^2*((Parâmetro de Escala Adimensional/0.076)^-(1/0.22)))/[g]
Parâmetro de Escala
​ Vai Parâmetro de Escala Adimensional = 0.076*(([g]*Comprimento de busca)/Velocidade do vento a uma altura de 10 m^2)^-0.22
Altura de Onda Significativa dada Altura de Onda Significativa de Componentes de Frequência Mais Baixa e Mais Alta
​ Vai Altura Significativa da Onda = sqrt(Altura Significativa da Onda 1^2+Altura Significativa da Onda 2^2)
Altura de onda significativa do componente de frequência mais baixa
​ Vai Altura Significativa da Onda 1 = sqrt(Altura Significativa da Onda^2-Altura Significativa da Onda 2^2)
Altura de onda significativa do componente de frequência mais alta
​ Vai Altura Significativa da Onda 2 = sqrt(Altura Significativa da Onda^2-Altura Significativa da Onda 1^2)
Tempo Adimensional
​ Vai Tempo Adimensional = ([g]*Tempo para Cálculo de Parâmetros Adimensionais)/Velocidade de Fricção
Comprimento de busca dada frequência no pico espectral
​ Vai Comprimento de busca = ((Velocidade do vento a uma altura de 10 m^3)*((Frequência no Pico Espectral/3.5)^-(1/0.33)))/[g]^2
Frequência no Pico Espectral
​ Vai Frequência no Pico Espectral = 3.5*(([g]^2*Comprimento de busca)/Velocidade do vento a uma altura de 10 m^3)^-0.33
Velocidade do vento na elevação 10m acima da superfície do mar dada a frequência no pico espectral
​ Vai Velocidade do vento = ((Comprimento de busca*[g]^2)/(Frequência no Pico Espectral/3.5)^-(1/0.33))^(1/3)
Fator de forma para componente de frequência mais alta
​ Vai Fator de forma para componente de frequência mais alta = 1.82*exp(-0.027*Altura Significativa da Onda)
Faixa de espectro de equilíbrio de Phillip para mar totalmente desenvolvido em águas profundas
​ Vai Faixa de espectro do equilíbrio de Phillip = Constante B*[g]^2*Frequência Angular de Onda^-5
Fator de Pesagem para Frequência Angular maior que Um
​ Vai Fator de Pesagem para Frequência Angular = 1-0.5*(2-Frequência Angular da Onda Costeira)^2
Fator de Pesagem para Frequência Angular Menor ou Igual a Um
​ Vai Fator de Pesagem = 0.5*Frequência Angular de Onda^2

JONSWAP Spectrum para mares limitados por Fetch Fórmula

Espectro de energia de frequência = ((Parâmetro de Escala Adimensional*[g]^2)/((2*pi)^4*frequência de onda^5))*(exp(-1.25*(frequência de onda/Frequência no Pico Espectral)^-4)*Fator de aprimoramento de pico)^exp(-((frequência de onda/Frequência no Pico Espectral)-1)^2/(2*Desvio padrão^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))

O que é o espectro JONSWAP?

O espectro JONSWAP é efetivamente uma versão limitada por busca do espectro Pierson-Moskowitz, exceto que o espectro de onda nunca está totalmente desenvolvido e pode continuar a se desenvolver devido a interações onda-onda não lineares por um longo tempo.

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