0 . 2 0 . 1
0 . 0 0 . 0
相対水深に対する
e n e r g yf i u x
比[ ( 0 /
h=
0.038，
B / h=
2.00，
h2 /
h=
0.25] 図 ‑4.15W T1 WT2 WT3
回 .・
・ 巴 白
・白白
回
Expt.
巴
× •
Th
e oη
回 回
• •
• •
• •
•
• •
• •
巴 回
1 . 0
0 . 5
W T i
0 . 4 0 . 3
ん / L
0 . 2 0 . 1
0 . 0 0 . 0
相対水深に対する
e n e r g y f i u x
比[ ( 0 /
h=
0.038，
B / h=
3.00，
h2 /
h=
0.25] 図‑4.16100
‑ .
W T1 W T2 WT3
白
• •
•
• •
• •
• •
•
•
•
• •
•
• •
•
回
Expr.
白
× •
巴
•
回 目
T h
eory• •
回
•
回
•
回
•
回 .
，
[!)o
. ，
囚 ・ 白
・ . . ・ る
• ×
回 回•
•
1 . 0
ア ト
r
w
0 . 5
×
×
×
×
0 . 0
0 . 0 0 . 1 0 . 2 h / L 0 . 3 0 . 4
相対水深に対する energyflux比 [(o/h
=
0.038，
B/h=
2.00，
h2/h=
0.20] 図‑4.174.17は没水深をわ
/ h =
0.20とした場合である。図中の点線が1次、実線が2次の理論値 を表し、凹が1次、.が2次、×が3次の実験値を表している。1次の energ
y ‑
flux比 WTl は、通過率と等価であり、その特徴はある特定の相対水深 で最小値を示し、それよりも相対水深の大きいところでは 1に近い値を取りながら周期的 な変化をする。相対水深が小さいところから WT1が最小となるところまでは、実験値が理 しかし、それよりも大きい相対水深で、理 論値に比べ若干小さくなるが、よい一致を見る。論値は、相対水深に対する実験値の変動の傾向をよく表現しているが、定量的には、実験 値よりもかなり大きな値を示している。
2次の energyflux比 WTJは、相対水深が零に近づくにつれ、 Stokes成分項の分母が 零に漸近することにより 2次の解が発散し、意味を持たなし、。相対水深が大きくなるに従 1次の通過波のエネルギーが最小となる付近で い、 2次の成分波のエネルギーは増大し、
1次の通過波のエネルギーが増加するとともに再び増大し、通過率が 1 一度減少するが、
になる少し手前の相対水深で、最大値を示し、さらに相対水深が大きくなるにつれ減少して いく。実験値は、定性的には上で述べた特徴とある程度一致しているが、理論値に比べ全
体的に小さくなっている。特にのピーク付近での理論値は著しく過大評価となっている。 1次と 2次の振幅の場所的な分布のところで述べた渦等によるエネルギー損 実験値には、
101
失や2次よりも高次の成分波の励起によるエネルギー低下の影響が含まれているため、こ れらの結果から 2次まで考慮した理論解析法の適用性を議論することはできない。従って、
理論解析法の定量的な適用性を考察するためには、これらの影響を実験値から取り除く必 要がある。
ここでは、渦や粘性効果による通過波の 1次と 2次の成分波のエネルギーの低下が、同 じ割合で起こると仮定し、通過波における 2次と l次の振幅の比を取ることによって、そ れらのエネルギー減衰の効果がお互いに打ち消し合い、その影響を取り除くことが可能で あると思われる。そこで、通過波における 2次と 1次の側面比
I d
2) l / l d
1) 1
を各相対水深に 対して作図したものが図‑4.18 ‑.， 4.20である。横軸は相対水深の他に、入射波高と没水水 平版上の相対水深に対応する Ursell数UR
'J を取っている。図中、実線が理論値を、・印が 実験値を表しており、また比較の意味で、 3倍周波数成分波と基本波(1次)の振幅比を×印で表している。 図 ‑4.18(a)
，
(b)，
(c)は、没水深がh
2/九 =0.25、版長がB/h =
2.00の水平版で、入射波高がそれぞれぐ
0 /
九 =0.028，
0.038，
0.045と変えた場合の結果を表し、図‑4.19(a)
，
(b)は、版長を B/九 =3.00と長くし、入射波高をぐ0 /
h = 0.038，
0.045と した場合の結果を表し、図‑4.20(a)，
(b)は、没水深を h2/h= 0.20と変え、入射波高を1 . 5
。
~
~ 1 . 0
U
' てコ
コ
+ー‑
o 8 0 . 5
〈
T h e o r y E x p t .
• c
(2シ c
(l)X c ( 3 シ c
(1)0 . 0
0 . 0
究︾一
‑
‑
n u
一
7 ' '
﹄
l z
‑ n L
λ '
一﹁
R
7九 一 Tし
つ 晶
‑
一
‑E
A
園内U
一
0 . 4 0 . 1
100 50 10
図‑4.18 相対水深に対する通過波の2次と 1次の振幅比: (a) ぐ[
o / h
= 0.028， B/h
= 2.00，
h2/ h=
0.25]102
1 . 5 . . .
。
司+C3J
μ1.0
ω
ガ
ロ
・ +
・2 . .
‑
0 5
40 . 5
〈
0
・~
0 . 0 0
1 . 5
..+‑J
51.0
ω
戸てコ .+J
ロ
仏
8 0 . 5
〈
. 0
0 . 0 0 . 0
η z e o r y E x p t .
. . ¥ × • こ こ ((23 シ シ こ c (
(1) 1 )
×
v x ×
0 . 1 0 . 2 九/ L 0 . 3 0 . 4
11111 11111 1 1 1 1
200 1 0 0 50 U R2 20
(b)
[ ( 0 / h = O . 0 3 8 ， B/h =
2.00， h 2 / h =
0.25]×
×
×
0 . 1 0 . 2
1I!1!II! I! ! 1 1 1
200 1 0 0 50
T h e o r y E x p t .
×
九/ 一 L 0 . 3 U R2
• c
(2シ c
(1)X
c(3シ
c(1)0 . 4 20
図 ‑4.18 相対水深に対する通過波の2次と 1次の振幅比:
( c ) [ ( 0 / h
= 0.045， B / h
= 2.00， h 2 / h
= 0.25]103
。
+J
r
μo ω
'てコ