Nonlinear kinematics in irregular waves on finite depth

Abstract

Det har blitt utviklet en andre ordens ikke linær Schrödinger metode for å estimere kinematikk i irregulær sjø på endelig dyp. Hastighetspotensialet og tilhørende overflatehevning har blitt uviklet under antagelse om sakte varierende amplitude. Gruntvannsbølger har blitt identifisert og viser seg å gi bidrag til overflatehevningen og den horisontal strømmen.

I mangel av målinger på endelig dyp for å verifisere nøyaktigheten av metoden er teorien sammenliknet med målinger gjort på dypt vann. Schrödinger theorien viste gode resultater når den ble sammenliknet med målinger av horisontale hastigheter i kresten. Under bestemmelsen av den induserte strømmen er det blitt antydet en retur strøm som begrenser seg til området rundt stille vanns nivå som sørger for mer krumming til det horisontal hastighets profilet.

It has been developed a second order nonlinear Schrödinger method for prediction of kinematics in irregular waves on finite depth. The velocity potential and corresponding surface displacement has been developed under the assumption of slowly modulated amplitude. Shallow water waves have been identified giving contribution to the surface displacement and the horizontal current.

In the absence of measurements on finite depth to verify the accuracy of the method, deep water measurements have been compared with theory. Schr\"odinger theory has shown good results when compared with measurements of the horizontal velocity in the crest. Determination of the induced mean flow indicated a return flow confined to the region around the still water level, adding more curvature to the horizontal velocity profile.