Disputas: Abushet W. Simanesew

M.Sc. Abushet W. Simanesew ved Matematisk institutt vil forsvare sin avhandling for graden ph.d.:

Directional characteristics and surface wave predictions in weakly nonlinear directional seas

 

Abushet W. Simanesew

Tid og sted for prøveforelesning

10. februar 2017 kl. 10.15, Aud. 2, Vilhelm Bjerknes' hus.

Bedømmelseskomité

  • Researcher Michel Olagnon, Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer

  • Associate Professor Sverre Kristian Haver, Universitetet i Stavanger

  • Associate Professor Mikael Mortensen, Universitetet i Oslo

Leder av disputas

Instituttleder Geir Dahl, Matematisk institutt, Universitet i Oslo

Veiledere

  • Professor Karsten Trulsen, UiO

  • Professor emeritus Harald E. Krogstad, NTNU

  • Professor José Carlos Nieto Borge, Universidad de Alcalá
  • Professor Atle Jensen, UiO

Sammendrag

Avhandlingen omfatter eksperimentell og numerisk undersøkelse av retningsfordelinger, og validering av bølgeforplantning og varsling modeller både for lang- og kortkammede bølger.

De mest vanlige parametrene for retningsfordelte sjøtilstander er midlere bølgeretning og retningsspredning. Den sistnevnte tilsvarer standardavviket til retningsfordelingen. Analyse av bølgemålinger til havs viser at retningsspredningen er minst rundt spektraltoppen og øker kraftig mot både lavere og høyere frekvenser. I denne avhandlingen studerer vi utvikling av frekvensavhengig retningsspredning fra en opprinnelig tilstand som er uavhengig av frekvens. For å undersøke dette, benytter vi en rekke retningsfordelte bølgemålinger i et stort bølgebasseng. Disse bølgene har vi også simulert på datamaskin ved hjelp av avanserte ikke-lineære bølgemodeller. Vi har funnet både i eksperimentene og i simuleringene at en frekvensavhengig retningsspredning utvikler seg naturlig fra en initiell tilstand som er uavhengig av frekvens. Frekvensavhengigheten er delvis en følge av statiske ikke-lineære bidrag som virker momentant, og delvis en konsekvens av dynamiske ikke-lineære bidrag som trenger en viss utviklingsavstand for å etablere seg. Avhandligen fortsetter med å undersøke retningsfordelinger som er bimodale ovenfor peak frekvens. På grunn av det faktum at noen analysemetoder produserer to topper ved anvendelse på Fourier-koeffisientene til visse teoretiske unimodale fordelinger, blir det vanskelig å skille mellom reelle bimodale egenskaper og falske topper i virkelige situasjoner. For å kunne identifisere reelle bimodale egenskaper er det hensiktsmessig å sammenligne resultater fra flere analysemetoder med hverandre og med teorien. Våre resultater tyder på at den bimodaliteten vi ofte ser i virkelige sjømålinger er reell, ikke en artifakt generert av noen av analysemetodene.

I tillegg til arbeidet som er nevnt ovenfor, har vi utført validering av lineære og ikke-lineære modeller for bølgeforplantning. Hovedspørsmålet er hvor langt fram i tid og rom vi klarer å varsle enkeltbølger. Dette har en viktig anvendelse i offshoreindustrien hvor det kan være ønskelig å vite om lokal bølgetilstand på forhånd. Resultatet viser at vi får mindre varslingstid i kortkammede bølger enn vi gjør i langkammede bølger. For langkammede bølger med steilhet lik 0,1 kan man utføre riktig prediksjon opp til 40 karakteristiske bølgelengder med ikke-lineære modeller. Dette blir betydelig redusert for kortkammede bølger på grunn av at prediksjonsnøyaktigheten avhenger sterkt av retningsspredningen.

For mer informasjon

Kontakt Matematisk institutt.

Publisert 25. jan. 2017 16:14 - Sist endret 27. jan. 2017 08:57