The force exerted on a cylindrical pile by ocean internal waves derived from nautical X-band radar observations and in-situ buoyancy frequency data
The force exerted on a cylindrical pile by ocean internal waves derived from nautical X-band radar observations and in-situ buoyancy frequency data
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根据航海 X 波段雷达观测和现场浮力频率数据得出的海洋内波对圆柱形桩施加的力
DOI：
10.1016/j.oceaneng.2011.12.014
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发表时间：
2012-02
影响因子：
5
通讯作者：
Shen Hui
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zha Guozhen;He Yijun;Yu Tan;He Qingyou;Shen Hui
大振幅海洋内波会引起强烈的水下流，对海洋钻井平台造成严重威胁，但这方面的研究却很少。本文提出了一种方法来估计的力和扭矩施加的海洋IWS上的水下垂直圆柱桩使用航海X波段雷达观测（收集的标准船舶设备）和现场浮力频率数据。与IWS相关的雷达图像特征将用于推断内部海洋动力学的特征。利用雷达图像的Radon变换技术，反演了IWS的非线性速度。给定浮力频率的垂向分布，基于连续分层有限深度系统的Korteweg-de弗里斯（K-dV）方程，确定了波浪的振幅。利用这些参数，可以计算出由诱导波引起的水平速度及其加速度。最后，使用Morison的经验公式估计的力和扭矩的IWS作用在桩上。作为一个例子，该方法被应用到2009年6月在中国南海东北部获得的数据。
Although large amplitude ocean internal waves (IWs) may induce strong underwater currents and cause a severe threat to offshore drilling platforms, little research attention has been paid to the issue. This paper proposes a method for estimating the force and torque exerted by ocean IWs on a submerged vertical cylindrical pile using nautical X-band radar observations (collected by standard ship equipment) and in-situ buoyancy frequency data. Radar image signatures associated with IWs will be used to infer characteristics of the interior ocean dynamics. The nonlinear velocities of IWs are retrieved based on the use of the Radon Transform technique applied to the radar images. Given the vertical distributions of buoyancy frequency, the amplitudes of IWs are determined based on the Korteweg-de Vries (K-dV) equation for a continuous stratified finite-depth system. With the above parameters, the horizontal velocities induced by IWs and their acceleration can be calculated. Finally, the forces and torques exerted by IWs acting on a pile are estimated using Morison's empirical formula. As an example, the method is applied to data acquired on June 2009 in the northeastern South China Sea.
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DOI：
10.1007/978-3-540-75995-9_97
发表时间：
2007
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
H. Q. Zhang;J. C. Li
通讯作者：
H. Q. Zhang;J. C. Li
影响因子：
--
作者：
Q. Zheng;Yeli Yuan;V. Klemas;Xiao‐Hai Yan
通讯作者：
Q. Zheng;Yeli Yuan;V. Klemas;Xiao‐Hai Yan
影响因子：
3.6
作者：
Jieshuo Xie;Jiexin Xu;S. Cai
通讯作者：
Jieshuo Xie;Jiexin Xu;S. Cai
影响因子：
3.5
作者：
E. Kunze
通讯作者：
E. Kunze
影响因子：
3.7
作者：
H. Maniar;J. N. Newman
通讯作者：
H. Maniar;J. N. Newman