Повелитель цунами: анатомия цунами

Повелитель цунами: анатомия цунами
    Волновой генератор в лаборатории OSU может создавать как периодические, так и одиночные волны

Цунами — долгие одиночные волны — появляются в основном в следствии тектонических подвижек на дне океана. Современная наука еще не обучилась совершенно верно предвещать место и время их происхождения. 80% цунами появляются на периферии Тихого океана.

Японские ученые первыми начали думать об изучении этого разрушительного явления в лабораторных условиях. В Австралии, Англии, США также показались научные лаборатории, моделирующие неестественное цунами с целью изучения механизмов его возможности и действия предсказания.

Более половины населения США живёт в 80-километровой полосе на протяжении океанского побережья, а эти места постоянно находятся на грани ураганов, цунами и других связанных с погодой напастей. Ученые Лаборатории изучения волн им. Хинсдейла Орегонского университета считают, что человеческие судьбы, равно как и имущество, расположенное на протяжении океанского побережья, возможно обезопасисть посредством инженерных ответов. Для опробования этих ответов Лаборатория располагает огромным генератором цунами.

Это канал длиной 100 м, заполненный 1000 т воды. В одном из его финишей установлен волногенераторный поршень с гидроприводом, разрешающий имитировать волны, появляющиеся в природе. Прокатившись на протяжении всего канала, волны обрушиваются на молы, воспроизведенные практически в натуральную величину. Дэн Кокс, начальник лаборатории, растолковывает: «В случае если мы повалим его на какой-нибудь объект, результаты разрушений будут совсем не такими, как в реальности.

Однако эти по окончании пересчета в полной мере возможно применять для иных новых конструкций и проектирования зданий». «В отечественной лаборатории мы пробуем воссоздать совершенно верно такие же волны, какие конкретно бывают в природе, — говорит Джон Буши из компании MTS Systems, разрабатывавшей экспериментальную установку. — Пускать их посложнее, чем те, что мы видим в волновых бассейнах простых аквапарков».

А. Сервокомпьютеры

Руководят волновым генератором посредством особого сервокомпьютера. Он употребляется для частоты и настройки амплитуды в перемещениях волногенерирущего щита. Благодаря данной электронике возможно возбуждать не только простые синусоидальные, но и сложные нелинейные волны, каковые в большинстве случаев наблюдаются в природе.

Компьютер соединен с двумя сервоклапанами волнового генератора, каковые разрешают задавать количество жидкости, поступающей в гидроцилиндры. Для моделирования спокойной периодической океанской зыби волнообразующий щит устанавливается в центральное положение и довольно него ритмично раскачивается взад-вперед. Для имитации цунами данный щит сперва отводится назад до предела, а позже быстро до предела выдвигается.

Он достигает скорости в 4 м/с и останавливается, проделав четырехметровый путь. В следствии в канале образуется одиночная волна колоколообразного профиля.

Б. Гидравлика

По окончании того как исследователи задали посредством компьютера необходимые параметры волны, два сервоклапана должны привести в воздействие целый гидравлический механизм. Для создания волн заданного профиля один из сервоклапанов регулирует поток жидкости вовнутрь и наружу для двух гидравлических цилиндро-поршневых механизмов — один подает волнообразующий щит вперед, второй — назад. Третий гидроцилиндр уравновешивает давление воды со стороны волнового канала.

Чтобы создать аналог цунами, нужна вся мощность волногенератора, и тогда исследователи включают в работу оба клапана, прогоняя через них 3 т жидкости в 60 секунд.

В. Волнообразующий щит (поршень)

В прошлой модели волногенератора волнообразующий щит был закреплен нижней кромкой на дне бассейна и поворачивался на петлях, так что его верхняя часть имела возможность ходить вперед-назад, имитируя периодические волны, какие конкретно разгоняет ветер в открытом океане. В случае если же нам необходимо сымитировать цунами хотя бы высотой в 1,5 м, потребуется в один момент переместить очень громадную массу воды. Для этого исследователи установили двигающийся как единое целое металлической щит, собранный посредством болтов и сварки. Высота этого щита образовывает 5 м, а ширина — 4 м.

Анатомия неестественного цунами

Волны формируются в стометровом канале глубиной 5 м, заполненном 1000 т чистой воды. Дно канала плоское, но в конце его имеется подъем, что заканчивается маленьким плато. Данный профиль соответствует обычному океанскому побережью, где волны, выходя на мелководье, набирают высоту, а после этого обрушиваются на берег.

Экспериментальная установка разрешает изучить как простые периодические волны, воображающие собой череду гребней и впадин, так и одиночные волны типа цунами. Как же формируется такая волна?

Стальной волнообразующий щит сдвигается вперед со скоростью 4 м/с, формируя волну высотой практически 1,5 м с профилем в виде колокола. Эта волна движется вперед по каналу в той его части, где дно расположено горизонтально. На этом месте имитируется перемещение цунами в открытом океане, и волна мчится со скоростью 5 м/с.

В то время, когда «мини-цунами» достигает территории, где дно медлено идет наверх, высота волны мало возрастает, а ее гребень начинает клониться вперед. И вот высота волны делается приблизительно равна расстоянию до дна (на финальном плато в конце волнового бассейна, имитирующем песчаную отмель). Тут волна начинает обрушиваться, формируя вертикальную стенке из воды. Кипящий вал врезается в береговые конструкции, создавая всплеск высотой метров шесть.

А через 10 с вся вода возвратится в бассейн.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№91, май 2010).

НУБ ПРОТИВ ЦУНАМИ ИЗ КОРОВ В МАЙНКРАФТ КАК ВЫЖИТЬ НУБУ MINECRAFT ТРОЛЛИНГ ЛОВУШКА ЗАЩИТА МУЛЬТИК


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: