중력을 거스르는 스파이크 웨이브가 룰북을 다시 쓰다

중력을 거스르는 스파이크 웨이브가 룰북을 다시 쓰다
날짜:
2022년 6월 14일
원천:
옥스퍼드 대학교
요약:
파동 파괴를 연구하는 연구원들은 축대칭 '스파이크 파도'가 이전에 파도의 최대 높이를 지시한다고 생각되었던 한계를 훨씬 초과할 수 있다는 것을 발견했습니다.

파동 파괴를 연구하는 연구원들은 축대칭 '스파이크 파도'가 이전에 파도의 최대 높이를 지시한다고 생각되었던 한계를 훨씬 초과할 수 있다는 것을 발견했습니다.

해양 파동 파괴에 대한 새로운 연구에서, 연구자들은 축대칭 '스파이크 파동'의 파괴 거동이 진행파 파괴에 대한 오랜 이론과 상당히 다르다는 것을 입증했습니다.

파도가 너무 가팔라 마루가 더 이상 안정적이지 않을 때 진행하는 파도가 부서집니다. 이것은 파동 운동의 고장과 에너지 손실로 이어집니다. 결과적으로 파도의 높이는 파괴 과정에 의해 제한됩니다.

'파동 파괴에 대한 우리의 이해의 대부분은 파동이 한 방향으로 움직일 때 2차원에서 수행된 실험과 개발된 이론에 기반을 두고 있습니다. '하지만, 바다에서 파도가 부서지는 것은 3차원적인 과정입니다.'

2차원과 3차원에서의 파동의 차이를 확인하기 위해 연구원들은 에딘버러 대학 FloWave Ocean Energy Research의 원형 파동 탱크를 사용하여 극도의 3차원 축대칭 파동인 스파이크 파를 재현했습니다.

웨이브 탱크의 결과는 축대칭 웨이브 브레이킹 거동이 진행파와 관련된 웨이브 브레이킹과 매우 다르다는 것을 보여주었습니다.

파도가 형성되면서 파도의 꼭대기에서 수직으로 큰 물줄기가 분출되어 자유낙하하고 아래 수면과 충돌했습니다.

실험에 따르면 진행파와 달리 스파이크파의 마루 높이는 파괴 시작이 아니라 제트의 안정성에 의해 제한됩니다.

McAllister 박사는 다음과 같이 말했습니다: '이 연구는 높은 방향으로 확산되고 교차하는 파동이 다른 파동보다 훨씬 더 커질 수 있고 짧은 시간 동안 중력보다 훨씬 빠르게 위쪽으로 가속될 수 있는 기본 메커니즘을 밝혀냈습니다.'

이전 실험보다 3배 더 큰 새로운 연구는 해양 안전에 대한 중요한 의미를 보여줍니다. 옥스포드 대학과 델프트 공과 대학의 공학과 교수인 톤 반 덴 브레머(Ton van den Bremer)는 '스파이크 파동은 파도 시스템이 서로 다른 방향으로 이동하는 소위 바다를 건너게 하는 행동 유형의 이상적인 예입니다. 해운 및 해양 구조물에 위험합니다.'

스파이크 파도의 역학을 이해하면 극한 조건에서의 파고 제한 및 파괴 거동에 대한 개선된 데이터를 기반으로 궁극적으로 해양 안전의 발전으로 이어질 수 있습니다.

에든버러 대학교, 맨체스터 대학교, 상하이 교통 대학교 및 델프트 공과 대학교의 연구원들과 공동으로 수행한 연구는 극단적인 3차원 파도를 생성할 수 있는 횡단 바다에 대한 대규모 조사의 일부입니다.

유튜브 영상 -- https://youtu.be/XEnWuXbUa5w