✖Die Kanallänge (Helmholtz-Modus) ist die spezifische Länge eines Küstenkanals, bei der die Eigenfrequenz des Kanals mit der Frequenz der eingehenden Wellen übereinstimmt, was zu Resonanz führt.ⓘ Kanallänge (Helmholtz-Modus) [L_ch]			+10% -10%
✖Mit „zusätzliche Kanallänge“ ist die zusätzliche Entfernung gemeint, die in einem Kanal oder einer Leitung erforderlich ist, um bestimmten Strömungseigenschaften oder -bedingungen gerecht zu werden.ⓘ Zusätzliche Länge des Kanals [l'_c]			+10% -10%
✖Die Oberfläche ist die Ausdehnung einer zweidimensionalen Fläche innerhalb eines dreidimensionalen Raums. Diese Oberfläche kann sich auf verschiedene natürliche und vom Menschen geschaffene Strukturen und Phänomene beziehen.ⓘ Oberfläche [A_s]			+10% -10%
✖Die Resonanzperiode ist die natürliche Schwingungsdauer, bei der ein Gewässer oder eine Struktur am stärksten auf äußere Einflüsse reagiert.ⓘ Resonanzperiode [T_r2]			+10% -10%

✖Der Querschnittsbereich ist die Fläche des Kanals, wenn er in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung betrachtet wird.ⓘ Kanalquerschnittsfläche bei gegebener Resonanzperiode für den Helmholtz-Modus [A_C]

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Formel

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Kanalquerschnittsfläche bei gegebener Resonanzperiode für den Helmholtz-Modus

Formel

`"A"_{"C"} = ("L"_{"ch"}+"l'"_{"c"})*"A"_{"s"}/("[g]"*(("T"_{"r"}"2")/2*pi)^2)`

Beispiel

`"0.199709m²"=("40.0m"+"20.0m")*"30m²"/("[g]"*("19.3s"/2*pi)^2)`

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Kanalquerschnittsfläche bei gegebener Resonanzperiode für den Helmholtz-Modus Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Querschnittsfläche = (Kanallänge (Helmholtz-Modus)+Zusätzliche Länge des Kanals)*Oberfläche/([g]*(Resonanzperiode/2*pi)^2)
A_C = (L_ch+l'_c)*A_s/([g]*(T_r2/2*pi)^2)
Diese formel verwendet 2 Konstanten, 5 Variablen

Verwendete Konstanten

[g] - Gravitationsbeschleunigung auf der Erde Wert genommen als 9.80665
pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288

Verwendete Variablen

Querschnittsfläche - (Gemessen in Quadratmeter) - Der Querschnittsbereich ist die Fläche des Kanals, wenn er in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung betrachtet wird.
Kanallänge (Helmholtz-Modus) - (Gemessen in Meter) - Die Kanallänge (Helmholtz-Modus) ist die spezifische Länge eines Küstenkanals, bei der die Eigenfrequenz des Kanals mit der Frequenz der eingehenden Wellen übereinstimmt, was zu Resonanz führt.
Zusätzliche Länge des Kanals - (Gemessen in Meter) - Mit „zusätzliche Kanallänge“ ist die zusätzliche Entfernung gemeint, die in einem Kanal oder einer Leitung erforderlich ist, um bestimmten Strömungseigenschaften oder -bedingungen gerecht zu werden.
Oberfläche - (Gemessen in Quadratmeter) - Die Oberfläche ist die Ausdehnung einer zweidimensionalen Fläche innerhalb eines dreidimensionalen Raums. Diese Oberfläche kann sich auf verschiedene natürliche und vom Menschen geschaffene Strukturen und Phänomene beziehen.
Resonanzperiode - (Gemessen in Zweite) - Die Resonanzperiode ist die natürliche Schwingungsdauer, bei der ein Gewässer oder eine Struktur am stärksten auf äußere Einflüsse reagiert.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Kanallänge (Helmholtz-Modus): 40 Meter --> 40 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Zusätzliche Länge des Kanals: 20 Meter --> 20 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Oberfläche: 30 Quadratmeter --> 30 Quadratmeter Keine Konvertierung erforderlich
Resonanzperiode: 19.3 Zweite --> 19.3 Zweite Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

A_C = (L_ch+l'_c)*A_s/([g]*(T_r2/2*pi)^2) --> (40+20)*30/([g]*(19.3/2*pi)^2)

Auswerten ... ...

A_C = 0.19970891741606

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.19970891741606 Quadratmeter --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.19970891741606 ≈ 0.199709 Quadratmeter <-- Querschnittsfläche

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Mithila Muthamma PA

Coorg Institute of Technology (CIT), Coorg

Mithila Muthamma PA hat diesen Rechner und 2000+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Rithik Agrawal

Nationales Institut für Technologie Karnataka (NITK), Surathkal

Rithik Agrawal hat diesen Rechner und 400+ weitere Rechner verifiziert!

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Zusätzliche Länge zur Berücksichtigung der Masse außerhalb jedes Kanalendes

Gehen Zusätzliche Länge des Kanals = (-Kanalbreite entsprechend der mittleren Wassertiefe/pi)*ln(pi*Kanalbreite entsprechend der mittleren Wassertiefe/(sqrt([g]*Kanaltiefe)*Resonanzperiode für den Helmholtz-Modus))

Resonanzperiode für den Helmholtz-Modus

Gehen Resonanzperiode für den Helmholtz-Modus = (2*pi)*sqrt((Kanallänge (Helmholtz-Modus)+Zusätzliche Länge des Kanals)*Oberfläche der Bucht/([g]*Querschnittsfläche))

Maximale horizontale Partikelauslenkung am Knoten

Gehen Maximale horizontale Partikelauslenkung = (Höhe der stehenden Wellen im Ozean*Natürliche freie Schwingungsperiode eines Beckens/2*pi)*sqrt([g]/Wassertiefe)

Durchschnittliche horizontale Geschwindigkeit am Knoten

Gehen Durchschnittliche horizontale Geschwindigkeit an einem Knoten = (Höhe der stehenden Wellen im Ozean*Wellenlänge)/pi*Wassertiefe im Hafen*Natürliche freie Schwingungsperiode eines Beckens

Beckenlänge entlang der Achse im offenen Becken

Gehen Länge des offenen Beckens entlang der Achse = (Natürliche freie Schwingungsperiode eines Beckens*(1+(2*Anzahl der Knoten entlang der Achse eines Beckens))*sqrt([g]*Wassertiefe))/4

Wassertiefe bei gegebener durchschnittlicher Horizontalgeschwindigkeit am Knoten

Gehen Wassertiefe = (Höhe der stehenden Wellen im Ozean*Wellenlänge)/Durchschnittliche horizontale Geschwindigkeit an einem Knoten*pi*Natürliche freie Schwingungsperiode eines Beckens

Höhe der stehenden Welle bei maximaler horizontaler Teilchenexkursion am Knoten

Gehen Wellenhöhe = (2*pi*Maximale horizontale Partikelauslenkung)/Natürliche freie Schwingungsperiode eines Beckens*sqrt([g]/Wassertiefe im Hafen)

Höhe der stehenden Welle für die durchschnittliche horizontale Geschwindigkeit am Knoten

Gehen Wellenhöhe = (Durchschnittliche horizontale Geschwindigkeit an einem Knoten*pi*Wassertiefe im Hafen*Natürliche freie Schwingungsperiode eines Beckens)/Wellenlänge

Wellenlänge für die durchschnittliche horizontale Geschwindigkeit am Knoten

Gehen Wellenlänge = (Durchschnittliche horizontale Geschwindigkeit an einem Knoten*pi*Wassertiefe im Hafen*Natürliche freie Schwingungsperiode eines Beckens)/Wellenhöhe

Kanalquerschnittsfläche bei gegebener Resonanzperiode für den Helmholtz-Modus

Gehen Querschnittsfläche = (Kanallänge (Helmholtz-Modus)+Zusätzliche Länge des Kanals)*Oberfläche/([g]*(Resonanzperiode/2*pi)^2)

Beckenoberfläche bei gegebener Resonanzperiode für den Helmholtz-Modus

Gehen Oberfläche = ([g]*Querschnittsfläche*(Resonanzperiode/2*pi)^2/(Kanallänge (Helmholtz-Modus)+Zusätzliche Länge des Kanals))

Kanallänge für Resonanzperiode für Helmholtz-Mode

Gehen Kanallänge (Helmholtz-Modus) = ([g]*Querschnittsfläche*(Resonanzperiode/2*pi)^2/Oberfläche)-Zusätzliche Länge des Kanals

Zusätzliche Länge

Gehen Zusätzliche Länge des Kanals = ([g]*Querschnittsfläche*(Resonanzperiode/2*pi)^2/Oberfläche)-Kanallänge (Helmholtz-Modus)

Wassertiefe bei maximaler horizontaler Partikelexkursion am Knoten

Gehen Wassertiefe im Hafen = [g]/(2*pi*Maximale horizontale Partikelauslenkung/Wellenhöhe*Natürliche freie Schwingungsperiode eines Beckens)^2

Zeitraum für den Grundmodus

Gehen Natürliche freie Schwingungsperiode eines Beckens = (4*Länge des Beckens entlang der Achse)/sqrt([g]*Wassertiefe im Hafen)

Beckenlänge entlang der Achse für eine gegebene Periode des Grundmodus

Gehen Länge des Beckens entlang der Achse = Natürliche freie Schwingungsperiode eines Beckens*sqrt([g]*Wassertiefe im Hafen)/4

Maximale horizontale Geschwindigkeit am Knoten

Gehen Maximale horizontale Geschwindigkeit an einem Knoten = (Höhe der stehenden Wellen im Ozean/2)*sqrt([g]/Wassertiefe)

Wassertiefe für einen bestimmten Zeitraum für den Grundmodus

Gehen Wassertiefe im Hafen = ((4*Länge des Beckens entlang der Achse/Natürliche freie Schwingungsperiode eines Beckens)^2)/[g]

Wassertiefe bei maximaler Oszillationsperiode entsprechend dem Fundamentalmodus

Gehen Wassertiefe im Hafen = (2*Länge des Beckens entlang der Achse/Natürliche freie Schwingungsperiode eines Beckens)^2/[g]

Beckenlänge entlang der Achse bei gegebener maximaler Oszillationsperiode entsprechend dem Grundmodus

Gehen Länge des Beckens entlang der Achse = Maximale Schwingungsdauer*sqrt([g]*Wassertiefe)/2

Maximale Oszillationsperiode entsprechend dem Grundmodus

Gehen Maximale Schwingungsdauer = 2*Länge des Beckens entlang der Achse/sqrt([g]*Wassertiefe)

Kanalquerschnittsfläche bei gegebener Resonanzperiode für den Helmholtz-Modus Formel

Querschnittsfläche = (Kanallänge (Helmholtz-Modus)+Zusätzliche Länge des Kanals)*Oberfläche/([g]*(Resonanzperiode/2*pi)^2)
A_C = (L_ch+l'_c)*A_s/([g]*(T_r2/2*pi)^2)

Was sind offene Becken – Helmholtz-Resonanz?

Ein Hafenbecken, das durch einen Einlass zum Meer hin offen ist, kann in einem Modus schwingen, der als Helmholtz- oder Grabmodus bezeichnet wird (Sorensen 1986b). Dieser sehr lange Zeitraum scheint besonders wichtig für Häfen zu sein, die auf Tsunami-Energie reagieren, und für mehrere Häfen an den Großen Seen, die auf langwellige Energiespektren reagieren, die durch Stürme erzeugt werden (Miles 1974; Sorensen 1986; Sorensen und Seelig 1976).

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