ИСТИНА

Создана экспериментальная установка, преобразующая энергию волнового движения воды в поступательное движение судна. В данном случае принципиальное отличие от известных схем волнодвижителей состоит в том, что отбор энергии происходит без наличия колебательного движения какой-либо части механизма или судна в целом. Установка представляет собой пластину, закрепленную по вертикали на малой глубине под свободной поверхностью воды, и имеющую небольшой уклон навстречу набегающим волнам. При этом пластина моделирует накат морских волн на мелководье, в процессе которого волны разрушаются из-за мелководного увеличения крутизны их переднего фронта. Масса воды, вовлеченной в процесс обрушения, исключается из волнового движения, в котором происходит постоянное преобразование кинетической энергии жидкости в потенциальную и обратно, - и при падении с высоты гребня приобретает импульс, с которым выносится за пределы пластины. Таким образом, на вертикальной границе некоторого объема, включающего в себя жидкость и пластину, возникает ненулевой поток импульса, при компенсации которого пластина приобретает противоположно направленную тягу. Целью исследования является адекватное описание обрушивающихся волн на мелководье для получения оценок возникающего импульса пластины в зависимости от соотношения длины и крутизны волн и заглубления и углов наклона пластины. Двумерные нестационарные уравнения Эйлера для плоских волн сводятся к одномерной эволюционной системе уравнений типа Буссинеска с дисперсией. Используя известные системы уравнений Буссинеска различного порядка приближения по обоим малым параметрам, авторы получили решения для наката и обрушения периодических дисперсных волн на наклонный берег. Предложена простая методика расчета массы воды, участвующей в обрушении, и оценки потока импульса, возникающего при выносе обрушившейся воды за пределы волнового движения над пластиной.