18-mа’ruza: Okean va suv oqimlari energiyasi

Suvzuvchi nuqtali tо‘lqin о‘zgartirgichlar. 
Suvzuvchi nuqtali о‘zgartirgichning konstruksiyasi Stefan Solter tomonidan taklif etilgan va u 
“qalqovich” (poplavok) deb nomlanadi (18.4-rasm).
18.4-Rasm Suzuvchi nuqtali tо‘lqinlar energiyani о‘zgartigichlar: 
a – suzuvchi qalqovich bilan о‘zgartirgich; 1-korpus; 2-qalqovich; 3-prujina; 4-langar;
6-induktiv g‘altak; 7-kabel;
b – suvosti parrakli о‘zgartirgich; 1-korpus; 2-vint; 3-prujina; 4-langar; 5-sharnir;
6-induktiv g‘altak 
Tо‘lqinlar ustida korpus 1 va qalqovich 2 bir-biriga nisbatan harakatlanadi. G‘altak 6-da tok hosil 
bо‘ladi va kabel 7 orqali obektga uzatiladi. О‘zgartirgichning quvvati uning о‘lchamlarga bog‘liq. 
Amalda diametr D=0,5…1,5 m-ga teng, uzunligi – L=2,5…3,0 m. Bunday о‘zgartirgichlarning quvvati 
0,2…0,3 kVt bо‘ladi. Nuqtali о‘zgartirgichlar 10…50-ta birlashtrib stansiyani tashkil qiladi. Ular 
langarlar yordamida (10 m-dan oshmagan chuqurliklarda) biriktiriladi. 
Nuqtali о‘zgartirgichlar navigatsiyali belgilarni yoritish, suvosti apparat, asboblarni va qirg‘oqdagi 
kichik obektlarni energiya bilan ta’minlash uchun qо‘llaniladi.
5 
6 
D 
L 
1 
2 
3 
4 
7 
а 
2 
5 
4 
3 
1 
6 
б 

---

18.5-Rasm Turli xil konstruksiyali tо‘lqin qurilmalar 
Yuza tagidagi suv qatlamida uning zarrachalar amplitudaga teng bо‘lgan a orbita radius bilan 
doiraviy harakat qiladi (19.6-rasm). 
 

18.6-Rasm Tо‘lqin tavsiflari 
Dengizning quyidagi chuqurliklarda zarrachalar harakati doiraviy bо‘lib qoliveradi: 
D < 0,5 λ  ; (18.1) 
bu yerda λ – tо‘lqin uzunligi, m. 
Quyidagi shartiga kо‘ra:
D > 0,5 λ  (18.1a) 
amalda suvning zarachalari kо‘chmaydi.
Tо‘lqin chо‘qqidan to tubigacha tо‘lqining balandligi N ikki baravar bо‘lib amplitudaga teng: 
  N = 2 a . (18.2) 
Tо‘lqin sirtining shakl о‘zgarishida ilgarilanma harakat kо‘zatiladi, lekin suv о‘zi tо‘lqin tarqalish 
yо‘nalishda kо‘chmaydi. Dengizning о‘rtacha sathidan tо‘lqining joriy kо‘tarilish h kattaligi 
quyidagicha ifodalanadi: 
h = a sin


2
(x - cτ) = a sin(


2
 x - wτ) = a sin(kx-wτ); (18.3) 
bu yerda a – tо‘lqin amplitudasi, m; 
w – suv zarachalarning burchak tezligi, rad/s; 
x - koordinata, m; 
g – erkin tushish tezlanish, m/s
2
; 
τ - vaqt, s. 
Tо‘lqin uzunligi: 
λ  = 2 π g / w
2
. (18.4) 
Tо‘lqin soni: 
k = 2 π / λ . (18.5) 
Tо‘lqin yuzaning x о‘qi yо‘nalishda kо‘chish tezligi: 
x 
h 
a 
w 
H=2a 
λ 

---

c = 


2
w
= g / w = g 
2
2






g


= 


2
g
. (18.6) 
Tо‘lqin harakatining davri:
T = 
w

2
= 
2
/
1
2






g

. (18.7) 
Garmonik harakatining xususiyati – kinetik va potensial energiyalarning tengligidadir. Bunga 
asosan yuza birligiga tо‘g‘ri keladigan tо‘lqining kinetik va potensial energiyasi quyidagiga teng:
W
k
 = W
p
= ρ a
2
 g / 4 . (18.8) 
bu yerda ρ - suvning zichligi, kg/m
3
. 
Demak, yuza birligiga tо‘g‘ri keladigan tо‘lqining umumiy energiyasi quyidagi yig‘indisi bilan 
aniqlanadi: 
W = W
k
 + W
p
 = ρ a
2
 g / 2 . (18.9) 
Tо‘lqin tarqalish yо‘nalishda (18.6 - rasm x yо‘nalishda), tо‘lqin о‘sish (front) kenglik birligidagi, 
kо‘chiriladigan N quvvat quydagi formula bilan aniqlanadi:
N = W c/2 = ρ g a
2
c / 4 . (18.10) 
(18.6) formulani hisobga olgan holda, (18.10) formula quyidagi kо‘rinishga ega bо‘ladi:
N = 
T
ga
4
2


= 


8
2
2
T
a
g
. (18.10а) 
Shunday qilib, tо‘lqinlar bilan kо‘chiriladigan quvvat amplituda va davrlarning kvadratlarga 
proporsionaldir. Shuning uchun, energetik nuqtai nazardan katta amplitudaga ega bо‘lgan uzun davriy 
tо‘lqinlar eng samarali hisoblanadi. Real sharoitlarda tо‘lqinlar ideal sinusoidali emas. Amalda 
muntazam bо‘lmagan (chastota, yо‘nalish va amplitudalar о‘zgaruvchan) tо‘lqinlar kuzatiladi. Shuning 
uchun, amaliy hisoblarda extimoli eng katta bо‘lgan a, λ, T kattaliklar olinadi.
Eng kо‘p tez-tez kuzatiladigan tо‘lqinlar diapazoni: N=1,5...5 m va T=7...11 sek. Eng kо‘p 
uchraydigan kataliklar esa: N≈3 m va T≈9 sek.
18.7-rasm. Tо‘lqin qurilmalar