Re-creation of site-specific multi-directional waves with non-collinear current
Re-creation of site-specific multi-directional waves with non-collinear current
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使用非共线电流重新创建特定地点的多向波
DOI：
10.1016/j.oceaneng.2017.10.047
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发表时间：
2018
影响因子：
5
通讯作者：
Draycott S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Draycott S
场地特定的波浪数据可用于改善水槽试验条件和结果输出的真实性。如果在存在海流的情况下记录这些数据，则必须重新创建组合条件，以确保在水槽中正确表示波功率、波长和陡度。在本文中，我们将探讨电流对波场的影响，并展示一个简单，有效的方法来重新创建组合波流的情况。规则波，一个参数单向频谱，和一个复杂的网站特定的方向海况重建与当前的速度代表0.25，0.5，和1.0米/秒的全尺寸。波浪以相对于水流的多个角度产生，提供了共线和非共线波流相互作用的观测结果。测量由电流转换的波幅并进行线性校正，以确保在电流存在下获得所需的频率和波数谱。这种经验方法在一次迭代后被证明是有效的。频谱在所需的3%以内，波高通常在1%以内。提出的生成-测量-校正程序能够有效地再现复杂的波流场景。这种能力将提高坦克测试的真实性，并有助于在海上部署之前降低设备的风险。
Site-specific wave data can be used to improve the realism of tank test conditions and resulting outputs. If this data is recorded in the presence of a current, then the combined conditions must be re-created to ensure wave power, wavelength and steepness are correctly represented in a tank. In this paper we explore the impacts of currents on the wave field and demonstrate a simple, effective methodology for re-creating combined wave-current scenarios. Regular waves, a parametric unidirectional spectrum, and a complex site-specific directional sea state were re-created with current velocities representing 0.25, 0.5, and 1.0 m/s full scale. Waves were generated at a number of angles relative to the current, providing observations of both collinear and non-collinear wave-current interactions. Wave amplitudes transformed by the current were measured and corrected linearly, ensuring desired frequency and wavenumber spectra in the presence of current were obtained. This empirical method proved effective after a single iteration. Frequency spectra were within 3% of desired and wave heights normally within 1%. The generation-measurement-correction procedure presented enables effective re-creation of complex wave-current scenarios. This capability will increase the realism of tank testing, and help de-risk devices prior to deployment at sea.
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