Analytische und empirische Ansätze: Unterschied zwischen den Versionen
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Für den unterkritischen Geschwindigkeitbereich, in dem in der Handelsschiffahrt aus wirtschaftlichen Gründen gefahren wird (etwa v<sub>S</sub> < 0,9·[g·d]<sup>0,5</sup>), sind aus dem Schrifttum vereinfacht folgende Zusammenhänge ermittelt: | Für den unterkritischen Geschwindigkeitbereich, in dem in der Handelsschiffahrt aus wirtschaftlichen Gründen gefahren wird (etwa v<sub>S</sub> < 0,9·[g·d]<sup>0,5</sup>), sind aus dem Schrifttum vereinfacht folgende Zusammenhänge ermittelt: | ||
* Absunk und Wellenhöhe<br />z<sub>A</sub> prop. v<sub>S</sub><sup>k</sup> mit 2 < k < 3,5<br />z<sub>A</sub> prop. n<sup>k</sup> mit -1,5 < k < -1 | * [[Absunk]] und Wellenhöhe<br />z<sub>A</sub> prop. v<sub>S</sub><sup>k</sup> mit 2 < k < 3,5<br />z<sub>A</sub> prop. n<sup>k</sup> mit -1,5 < k < -1 | ||
* Rückstromgeschwindigkeit<br />v<sub>R</sub> prop. v<sub>S</sub><br />v<sub>R</sub> prop. n<sup>-1</sup> | * Rückstromgeschwindigkeit<br />v<sub>R</sub> prop. v<sub>S</sub><br />v<sub>R</sub> prop. n<sup>-1</sup> | ||
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Das Diagramm (Bild 1) zeigt die Bandbreite möglicher Berechnungsergebnisse für die Randbedingungen eines Meßquerschnitts an der Unterelbe im Vergleich mit Meßwerten aus dem hydraulischen Modell der BAW-AK. | Das Diagramm (Bild 1) zeigt die Bandbreite möglicher Berechnungsergebnisse für die Randbedingungen eines Meßquerschnitts an der Unterelbe im Vergleich mit Meßwerten aus dem hydraulischen [[Modell]] der BAW-AK. | ||
Für die Prognose schiffserzeugter Belastungen in inhomogenen Seeschifffahrtsstraßen sind neben der Wechselwirkung von Schiff zu Wasserstraße bei der Wellen- und Strömungsentstehung desweiteren Wellenausbreitungsprozesse wie u.a. Refraktion und Shoaling maßgebend, so dass die Einbeziehung dieser physikalischen Vorgänge in die Berechnung (ohne Parametrisierung) erforderlich wird. | Für die [[Prognose]] schiffserzeugter Belastungen in inhomogenen Seeschifffahrtsstraßen sind neben der Wechselwirkung von Schiff zu Wasserstraße bei der Wellen- und Strömungsentstehung desweiteren Wellenausbreitungsprozesse wie u.a. Refraktion und [[Shoaling]] maßgebend, so dass die Einbeziehung dieser physikalischen Vorgänge in die Berechnung (ohne Parametrisierung) erforderlich wird. | ||
Die traditionellen empirischen und analytischen Ansätze können die schiffserzeugten Belastungen durch die seegängige | Die traditionellen empirischen und analytischen Ansätze können die schiffserzeugten Belastungen durch die seegängige Groß[[schifffahrt]] auf den großen inhomogenen Seeschifffahrtsstraßen und besonders im Tidegebiet quantitativ nur sehr unzureichend abschätzen. Eine rechnerische Ermittlung zukünftiger Belastungen kann folgedessen mit diesen Ansätzen nicht erfolgen. | ||
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Version vom 30. Mai 2017, 12:55 Uhr
Traditionelle Verfahren
Während zur Berechnung des Absunks zA im wesentlichen analytische Herleitungen herangezogen werden können (u.a. KREY, 1913; CONSTANTINE, 1960; BOUWMEESTER et al., 1977; FÜHRBÖTER, 1982), sind die Rechenverfahren zur Ermittlung der Wellenhöhe auch anhand von Modellversuchen und/oder Naturmessungen empirisch abgeleitet (u.a. RÖMISCH, 1969). Die kurzperiodischen Sekundärwellen sind zwar in einigen empirischen Ansätzen mit berücksichtigt, als Funktion der beschriebenen Einflußgrößen jedoch nicht im Detail bekannt, da sie in Abhängigkeit von Schiffsgeschwindigkeit und besonders der Schiffsform durch die unterschiedliche Druckverteilung am Schiffskörper entstehen.
Für den unterkritischen Geschwindigkeitbereich, in dem in der Handelsschiffahrt aus wirtschaftlichen Gründen gefahren wird (etwa vS < 0,9·[g·d]0,5), sind aus dem Schrifttum vereinfacht folgende Zusammenhänge ermittelt:
- Absunk und Wellenhöhe
zA prop. vSk mit 2 < k < 3,5
zA prop. nk mit -1,5 < k < -1
- Rückstromgeschwindigkeit
vR prop. vS
vR prop. n-1
Das Diagramm (Bild 1) zeigt die Bandbreite möglicher Berechnungsergebnisse für die Randbedingungen eines Meßquerschnitts an der Unterelbe im Vergleich mit Meßwerten aus dem hydraulischen Modell der BAW-AK.
Für die Prognose schiffserzeugter Belastungen in inhomogenen Seeschifffahrtsstraßen sind neben der Wechselwirkung von Schiff zu Wasserstraße bei der Wellen- und Strömungsentstehung desweiteren Wellenausbreitungsprozesse wie u.a. Refraktion und Shoaling maßgebend, so dass die Einbeziehung dieser physikalischen Vorgänge in die Berechnung (ohne Parametrisierung) erforderlich wird.
Die traditionellen empirischen und analytischen Ansätze können die schiffserzeugten Belastungen durch die seegängige Großschifffahrt auf den großen inhomogenen Seeschifffahrtsstraßen und besonders im Tidegebiet quantitativ nur sehr unzureichend abschätzen. Eine rechnerische Ermittlung zukünftiger Belastungen kann folgedessen mit diesen Ansätzen nicht erfolgen.
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