Disputas: Lisa Smith

M.Sc. Lisa Smith ved Matematisk institutt vil forsvare sin avhandling for graden ph.d.:

Experiments of Breaking Waves in Pipes and Flumes

Lisa Smith

Tid og sted for prøveforelesning

27. februar 2018 kl. 10.15, Ullevål Stadion: Gates of Eden.

Bedømmelseskomité

  • Professor Maurizio Brocchini, Università Politecnica delle Marche
  • Professor James Dawson, Norwegian University of Science and Technology (NTNU)
  • Associate Professor Mikael Mortensen, Universitetet i Oslo

Leder av disputas

Professor Hans Brodersen, Matematisk institutt, Universitet i Oslo

Veiledere

Sammendrag

Dette arbeidet er ei eksperimentell undersøking av brytande bølgjer. Bølgje brytning er ein ikkje lineær prosess, som fører til turbulente strømningsregimer der luft og vatn vert blanda. Målemetodar som nyttar røntgen og optisk lys er brukt for a undersøkje bølgjene, både før og etter brytninga.

Høg hastigheits røntgen måleteknikker har vist seg å vera lovande for å undersøkje områder der luft og væske er godt blanda. Optisk målemetodar har avgrensa tilgang i desse områda grunna lysbryting, som skjer ved skilleflata mellom luft og vatn. Dette fører til at avbilding med optisk lys som lyskjelde, gjev forvrengte bilete. Røntgen stråler vert difor nytta til å avbilde bølgjebrytning etter at luftbobler er innblanda i vassfasen.  Målemetoden finn både storleik, hastigheit, og fasong på ei stor luftlomme som vart innkapsla av ei brytande bølgje som beveger seg oppover ei strand. Luftlomma er først ein hol sylinder, som etter kvart utviklar seg til ei symmetrisk  luftlomme der diameteren er størst eit lite stykke ut i frå bølgjetank veggane. Til slutt vert luftlomma delt opp i små luft boblar som stig til overflata. Optiske målemetodar er nytta for å måle hastigheiter i væska på stadium før og etter luft innblanding. Det visar seg at bølgjene vert meir og meir irregulære jo lengre ein kjem oppover strand. 

Det har i tillegg blitt utført røntgen målingar av bølgjer i rør.  I desse eksperimenta  vert røntgen nytta til påvise samanhengen mellom asymmetriske overflater og bølgjebrytning.  Dette kan også sjåast i samanheng med bølgjespektra og fasehastigheits målingane som kjem frå ei anna målekjelde. Det syner seg at fasehastigheita er redusert for strømmingsregimer der bølgjebrytning er til stades.

Eksperimentelt arbeid er svært viktig innan for fagfeltet fluidmekanikk, og vert brukt både for å undersøkje fysiske prosessar, men også for å validera og påpeika begrensingar  ved numeriske modellar og analytisk arbeid. Det eksperimentelle arbeidet utført i denne avhandlinga er av liten skala, samanlikna med bølgjer i havet og i strandsona. Det er difor viktig å påpeike at nokre av dei fysiske storleikane knytt  til dette arbeidet, som for eksempel overflatespenning, kapillær effektar, og viskøse effektar, kan vera meir framtredande i eksperimenta i høve til den verkelege verda.

For mer informasjon

Kontakt Matematisk institutt.

Publisert 9. feb. 2018 14:57 - Sist endret 27. feb. 2018 08:50