Frangimento (fluidodinamica): differenze tra le versioni

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Il '''Frangimentofrangimento''' delle [[onda|onde]] si verifica quando lela caratteristichevelocità fisicheorbitale dadelle cuiparticelle nesulla dipendecresta ondosa eguaglia o supera la formavelocità nondi consentonopropagazione piùdell'onda (celerità), per cui la tenutacresta ricade davanti l'onda stessa, appunto, infrangendosi. Questo fenomeno è quello che consente la maggiore dissipazione dell'energia del [[moto ondoso]]. Se consideriamo un'onda regolare progressiva, la forma che prende prima di frangersi dipende dal ''parametro di Irribarren'' '''ξ''' che si scrive come:

<math>\xi = \frac{S_b}{\sqrt{\frac{H_f}{L_0}}}</math>

Dove:

* S_b = inclinazione del fondo, tendezialmentetendenzialmente presa del 2%

* H_f= altezza d'onda di frangimento

* L₀ = lunghezza d'onda

==Tipi di frangimento==

In base al valore di ξ si possono suddividere i seguenti tipi di frangimento:

* '''Spillinga deflusso''' (''spilling'') se ξ < 0,2

* '''Plunginga cascata''' (''plunging'') se 0,2 < ξ < 1,5

* '''Collapsinga collasso''' (''collapsing'') se 1,5 < ξ < 2,0

* '''Surginga flusso montante''' (''surging'') se ξ > 2,0

==Calcolo dell'altezza di frangimento==

Sperimentalmente è stato dimostrato che l'altezza dell'onda quando arriva a frangimento dipende da delle funzioni che mettono in relazione la profondità, altezza del fondo e periodo. Queste relazioni dipendono dalla profondità relativa:

* Profondità infinita: <math>\frac{H_f}{gT^2} = cost</math>

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<math>\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) </math>

Tuttavia, se siamo nel caso di una profondità intermedia si usa lela relazione:

<math>\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) \right)</math>

Per poter vedere a quale profondità si verifica il frangimento, si deve paragonare l'altezza d'onda calcolata, con quella di frangimento. Quando quella di frangimento supera quella calcolata l'onda si frange, allora ha senso calcolare il parametro di Irribarren per identificare il tipo di frangimento.

==Formula di Van der Meer==

La formula per il calcolo del parametro di [[Irribarren]] è stato modificato dal [[Simon van der Meer|Van der Meer]], con la seguente formulazione:

<math>\xi =\frac{tan \alpha}{\sqrt{\frac{H_s}{g \cdot T_{om}^2}}}</math>

Dove H_s è l'altezza d'onda significativa e non quella di frangimento come Irribarren, considerando il un'onda irregolare calcola statisticamente e non come un'onda regolare progressiva.

==Note==

<references/>

== Voci correlate ==

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* [[Mare]]

* [[Teoria lineare del moto ondoso]]

==Collegamenti esterni==

* [http://costruzionimarittime.blogspot.it/2013/07/frangimento-delle-onde-regolari.html Frangimento delle onde regolari]

{{Portale|mare|nautica}}

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[[Categoria:Nautica]]