Costruzioni marittime: Frangimento delle onde regolari

Le onde progressive sono limitate ad un'altezza di frangimento H_F dovuta alla forma che prendono; una volta adimensionalizzate possono essere relazionate con altri parametri, dipendenti dalla profondità relativa. Si possono distinguere diversi tipi di frangimento attraverso il parametro di Irribarren, che è adimensionale, dove S_b è la pendenza del fondale:

$\xi = \frac{S_b}{\sqrt{\frac{H_f}{L_0}}}$

Spilling

ξ < 0,2

Plunging

0,2 < ξ < 1,5

Collapsing

1,5 < ξ < 2,0

Surging

ξ > 2,0

Esistono delle relazioni funzionali, che legano l'altezza di frangimento dell'onda in dipendenza alla profondità e alla pendenza del fondo S_b.

Profondità infinita →

$\frac{H_f}{gT^2} = cost$

Quando si ha effetto del fondo si adimensionalizzano i termini con gT²→

Profondità intermedia →

$\frac{H_f}{gT^2} = f' \left( \frac{h}{gT^2} \right )$

Profondità bassa →

$\frac{H_f}{gT^2} = f'' \left( \frac{h}{gT^2} , S_b\right )$

Profondità bassissima →

$\frac{H_f}{gT^2} = f''' \left( S_b\right )$

Per poter calcolare l'altezza di frangimento si fa riferimento alle relazioni sperimentali di Goda:

$\frac{H_f}{gT^2} = \frac{A}{2\pi} \cdot \left \{ 1-exp \left[ -3 \pi^2 \left( \frac{h}{gT^2} \right) \right ] \right \}$

Che in caso di profondità intermedia, cioè se dipende anche da S_b

$\frac{H_f}{gT^2} = \frac{A}{2\pi} \cdot \left \{ 1-exp \left[ -3 \pi^2 \left( \frac{h}{gT^2} \right) \cdot \left( 1-15 S_b^{1,33})\right ] \right \}$

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Frangimento delle onde regolari

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