Het golfspectrum in de sleeptank als functie van de afstand tot de golfopwekker

TEOH)TISCHE HOGESCROOL.

''Û2T 6

Lab v.ßcheep.bouwkunde.

DELT.

Ret golfapeotrum in de aleeptank ale functie van de afetand tot de golfopwekker.

Ir. J. Gerbritama, H.J, Zuxiderdorp. Rapport No. 63, 1 maart 1960.

I2LEIDING.

Onregelmatige golven worden in de

eleeptank

opgewekt door

hat superponeren van enkelvoudige golfayetemen.

Daartoe is het kleppexiinechaniame van de pneumatische golf-opwekker voorzien van eau periodenkiezex', die de periode

van de klepbeweging en daarmee de periode van de golf, volgena eau vast te stellen programma kan regalen.

elkeua na eau bepaald constant tljdsverloop (btjv. 1,5 seo.) krljgt de klepbeweging een andere periode waarvan de grootte

ugt

tuasen 0,7 sec. en 1,8 seo.

De t&jd, dat de periode constant is, kan binnen ruime gran-. zen afzonderlijk geregeld worden, doch is voor eau bepaald

programma constant.

In totaal kan de periode 100 maal volgens sen wil]ekeurige

rangorde veranderen, waarna hat zelfde programma zieh her-.

haalt.

Door het verechii. in periode produceert de golfopwekker

afwisselend golven van versohillende langte, die tevens onderling vorschulen ten aanzien van hun phase eneiheid. De langera golven halen de kortere golven in, zodat op een zekere afstand van de golfmaker

een

onregelmatig golfbeeld

ontstaat.

In verband met hat Zeit, dat daze superpoaltie pas oP eon

bepaalde afetand 'van de golfopwekker tot stand komt, is nagegaan ox bij 66n programma van

de perioclenkiezer de vorm

en hat opperviak van

hat golfapeotrum afhanke]ijk is van de

afatand tot de golfopwekker.

Meetprogramma.

Hat energie spectrum is bepaald op vier plaatsen verdeeld over de langte van de sleeptank n.l. op reepeotieveltjk

TECHNISCHE H0GCHOOL. Lab .v.Scheepabouwkunde.

DELP.

2-en 76 n. van de achterkant van de

regeling was 1,5 (open klep,

1:1).

is over een tijdsverloop van 180

digitaal gameten.

van de "Boerama" golfhoogte

een Dynec voltage to frequency convan-Paekard eleotroniach. teller en een

digitale recorder ongeveer 5 znaal per

van

hat tljdainterval tuesen twee

metingen

bemonateringen is gegeven in Thbel 1.

TABEL I

13 m., 39 n., 60 n. go]fopwekker.

De stand van de poinpcapaciteit

overbrenging motor-ventilator In elk der vier gevallen

sec. de go].Zhoogte

Daartoe ia hat neetsigriaal

meter met behuip van tar, aen Hewlett & Hewløtt & Packard

seconde

bemonsterd.

De juiste waarden

en hat totaal aantal

Af stand golfhoote meter tot achterkant

olfopwekker Totaal santal bemonateringen Tjdsint.rval tuscan de bemonsteringen 13 m.

39 m.

60 ni.

76 ni.

1021

84.6

868

854.

01763 seo.

0.2128 eec.

0.2074. seo.

0.2108 eec.

Ret programma van cia perioden kiezer is gegevan in Tabel 2.

Telkena na 1,5

eec. gerd can andere periode ingesteld,

zodat de totale tljdaduur van hot programma in dit geval

TECHNISCHE HOGESOHOOL.

La. y. Sc1eepebouwkunde,

DELFT.

3-PABEL 2

PROGRAMMt VOOR 0NREGEIJ1ATIGE GOLVEN

No.

perlod.e

No.

periode

No

period.

No.

periode

(sec.)

(seo.)

(sec.)

(eec.)

1

4.7

26

0.9

51

_0.9

₇₆

O.8

2

1.1

₂₇

_1,5

52

1.2

₇₇

_0.9

3

1.4

28

1.8

53

1.8

78

1.3

4

0.8

29

0.9

54

1,5

₉₉

_1,7

5

1,6

30

1.2

55

1.0

80

1.0

6

1.0

31

16

₅₆

_0.9

81

12

7

1.7

32

1.1

₅₇

1.6

82

_1.7

8

1.1

33

1.3

58

1.1

₈₃

_1.5

9

0.8

34

_1.5

₅₉

1,4

84

09

10

1.2

35

0.8

60

1.1

85

1.1

11

_1.7

36

_1.7

61

0.8

86

1.8

12

_0.9

₃₇

_0.9

62

1.6

₈₇

0.8

13

_1.5

₃₈

_1.3

₆₃

_1.4

88

_1.5

111.

0.8

₃₉

1.8

64

0.9

₈₉

0.8

15

_1.7

40

_0.9

₆₅

_1.8

90

1.1

16

1.1

41

1.2

66

1.0

91

_1.3

17

1.8

42

1.6

67

1.5

92

_1.7

18

1.2

43

09

68

1.1

93

1.1

19

08

¿4

1.7

69

1.7

94

_1.3

20

1.6

45

1.0

70

1.0

95

0.8

21

1.4

46

14

71

1.2

₉₆

16

22

0.8

₄₇

1.1

72

_1.5

97

1.0

23

1.0

48

1.2

₇₃

1.2

98

1.8

24

17

₄₉

_1.7

74

_1,3

99

11

25

1.2

50

1.4

75

1.7

100

_1.5

ECHNIS0HE HOGSCH00L. Lab .v.SoheepebowkuMe,

DLT.

4-3. ReauLtaen.,

Met bebu:tp van de "ZIiBRA" van de Afdel1ri Wiekunde zijn de

uieetxesultaten geanalyseerd.

Daarbij is de numerieka berekeninE van de spectrale diohtheid

G (w ) uitgavoerd volgene de methode van Prese on Tukey

(zie publicatie no.14)

De resultaten ztjn gegeven in tabel

_3.

TILBEL

₃

Spectrale dichtheid Gr1. ale funotie

van oirkelfrequentie w

G1.1. in cm eec; U) in

afatand 13 n. afatend

₃₉

n. afetand 60 n. afetand

76 n.

w.,

_arr

LU Gr1. w-, _Grr 'V Gr1.

0,59

0,013

0,49

0,012

_0,50

0,026

0,50

0,026

1,19

0,026

0,98

0,021

1,01

0,014

_0,99

0.020

1,78

0,028

1,48

_0,031

_1,51

0,022

1,49

0,023

2,38

0,088

1,97

0,035

2,02

0,029

_1,99

0,030

2,97

0,232

2,46

0,096

2,52

0,089

2,48

0,088

3,56

0,515

2,95

0,248

3,03

0,201

_2,98

0,220

4,16

_0,971

3,44

_0,489

_3,53

_0,476

_3,48

_0,479

4,75

1,684

3,914.

0,759

4,04

0,788

3,97

0,729

5,35

1,623

4,143

_1,250

_4,54

_1,247

4,147

_1,238

5,94 0,899 4,92

1,707

5,05

1,562

4,97

1,627

6,53

0,466

5,41

1,288

_5,55

1,080

5,46

1,128

7,13 0,229

5,91

0,858

6,06

0,721

5,96

0,7144

7,72 Q,90 6,40

0,543

6,56

0,533

6,46

_0,465

8,32

0,022 6,89

0,252

7,07

0,308

6,95

0,225

8,91

0,010

7,38

0,119

7,57

0,125

7,45

0,083

9,50

0,003

7,87

0,043

8,08

0,058

7,95

0,028

10,10

_{0,006 8,37}

0,015

_8,58

_0,015

8,144

_0,009

10,69 0,002

8,86

_0,005

_9,09

_0,009

_8,94

_0,007

11,29 0,005

9,35

0,004

9,59

0,004

9,44

0,002

11,88

0,001

9,84.

0,002

10,10

0,006

_9,94

_0,003

12,47

0,003 10,33

0,003

10,60

0,004

10,43

0,002

13,07

0,000 10,83

0,002

11,11

_0,005

_10,93

0,005

13,66

0,002 11,32

0,003

11,61

0,003

11,43

0,005

TECHNISCHE HOGESCHOCL. Lab .v. Scheepabouwkunde.

DE LP T.

-5-BIj et bex'ekenen van de au.tocorrelatie functie ztjn steeds 30 verechuivingen in de t&jd toegepast. Thj hogere .frequenties

a].e aangegeven

in tabel ₃ i d spectrale dichtb.id

verwaar-looebaar klein. DoZe waarden ztjn daarom niet vermeld.

In figuur I zlju de vier berekende spectra getekend. flot b]4jkt, dat de onderlinge versohillen in de vorm gering zijn.

Het spectrum 1 (13 m. van de golfopwekker) bevat tete meer energie bij U) _{5 dan de andere spectra.}

Ook de opperviakken van

de spectra blijken onderlirig weinig te

vorschulen,

Ret opperviak is ge]4jk aen hot gemiddelde kwadraat van de

nivesuverandering van hot watez"oppsrvlak.

De wortel uit dit gemiddelde kwad.raat is gegeven in

tabél 4.

TADEL 4

A.fstand golfhoogte meter

tot achterkant golf opwekker'

13 n.

39 n.

60 m.

76m'

-

2.02 cm

1.96 cm. 1,92 cm 1,89

cm.

In tlguur

2 te tenslotte de genormaliseerd.

funotie voor de vier' beechouwde,

4. OONCLUSIE.

aut000rrelatie

gevallen vergeleken.

kan gaconcludeerd worden, hot spectrum niet afhangt

Ht,r'bj wordt opemerkt zioh nimmer af-golfopwekker, welke kleiner is Uit de bovenvermelde resultaten

dat voor practisehe doeleinden

van de afotarid

tot de golfopwekker.

dat metingen aan golven en soheep.niod.ellen

apelen op eon afetand tot de dan ongeveer 15 n.

NE u

o

2.0 1.5. 0510 GOL FSPECTRA A , ,4\ AFSTAND TOT OLFOPWEKKER S INcm D 13m 39 m 60m 76m 2.02 1.96 1.92 1.89

-ìk

I/I

I.'

I,

il,

11g II,

j;'

'\

t t\ (I ,15

hT

fi

¡j

" 1/1

II

1

-

\\\

t?

-

-Q. -

1

I,

I,

_I i.,

'I

i»

. -

.-\

t\

t

I

* . O 'J. e

/

SA. IS, 1.81.71 15 14 1.3 L 1.2 1.1 1.0 0.9 08 2 3

4,,w

5 6 7 8 seE1 I I L 9

65

3 2 FIG. 1

GENORMA L ISEERDE ALITOCORRELA TIE FL/NC TIE FIG. 2 (J AFSTAIOTOT GOLFOPWEKKER INcm O 13m 2.02 A 39m 1.96 D 60m 1.92 76m 1.89

s

_s