מחקר בגובה העיניים

מחקר בגובה העיניים

מפעל ייחודי של הקרן הלאומית למדע שמטרתו להנגיש את הישגי המחקרים הממומנים על ידה לציבור הרחב.

עובדות ומספרים

< חזרה למחקרים
פרופ' לב שמר
ביה''ס להנדסה מכנית
אוניברסיטת תל-אביב
מדעים מדוייקים וטכנולוגיה
תקופת המחקר
2011-2015

סימולציה מתקדמת לחקר גלי ים

כדי לפצח את המנגנון האחראי על יצירת גלים באוקיינוס, פיתחנו במעבדה שלנו מערכת ניסויית ייחודית לחקר גלי מים המתגברת על בעיות מרכזיות במערכות הקיימות

נכתב ע''י לב שמר, 15 אוק 2015

גלי מים הם תופעה נפוצה מאין כמוה שהלהיבה את האנושות מאז ומתמיד. העובדה שהגלים על פני המים נוצרים כתוצאה מפעולת הרוח ידועה ומקובלת היטב. עם זאת, המנגנון המדויק האחראי על יצירת גלים וגדילתם באוקיאנוס נשאר עלום במידה רבה. לאורך השנים הוצעו תיאוריות שונות באשר למנגנון או המנגנונים הדומיננטיים בתהליך זה. על מנת לאמת תיאוריות אלו נדרשים ניסויים מדויקים הנשענים על אמצעי מדידה מתוחכמים ביותר. עריכת ניסויים מהסוג הנדרש בים מסובכת ביותר. מעבר לכך שהמדידות יקרות מאוד, התנאים בים לא ניתנים לשליטה ולכן לעתים עצם עריכת הניסוי בלתי אפשרית. בתנאי מעבדה, לעומת זאת, ניתן לבודד גורמים אפשריים המשפיעים על היווצרות הגלים בצורה קלה יחסית. אלא שלצד יתרונות אלו, השימוש בתעלת גלים מעבדתית גם מגבילה את גודל הגלים הנבחנים; גלים אלה קטנים בהרבה בהשוואה לגלים בים. בעבודתנו עשינו מאמץ לחפש דרכים לגשר בין אי הוודאות של ניסויי השדה ועלותם הגבוהה לבין הרלוונטיות של מדידות במתקן מעבדתי קטן יחסית. לשם כך תכננו ובנינו במעבדתנו מערכת ניסיונית ייחודית. המערכת מאפשרת שליטה מלאה על תנאי הניסוי ומשתמשת בשיטות מדידה מגוונות ומתקדמות ביותר. מחשב ייעודי מבצע בקרה של המערכת, של מהלך הניסוי ושל ציוד המדידה וקליטת הנתונים ומאפשר לנהל את הניסוי באופן אוטומטי, ללא התערבות אדם. תכונות ייחודיות אלו של המערכת מאפשרות לבחון שילובים שונים של רוחות. כתוצאה מכך ניתן לבחון את השפעתה של רוח תמידית על גלים עם דיוק שלא ניתן היה להגיע אליו עד כה. בתוך כך המערכת גם מאפשרת לחקור בעיה הפוכה של השפעת גלים על הרוח הנושפת מעל המים. מכלול התוצאות גם מאפשר להשוות את הניסויים במעבדה לגלים בטבע ולבדוק עד כמה תוצאות המעבדה אכן משקפות את הנעשה בטבע. ניתוח התוצאות מצביע על כך שהניסויים הנערכים בקנה מידה קטן במעבדה אכן מאפשרים להבין טוב יותר התנהגות גלים בסקאלות גדולות יותר המאפיינות גלים בים. ממצאים אלה פותחים אפשרויות חדשות ליצירת מודלים של גלים בים ולחיזוי משטר הגלים על בסיס תיאוריות מתקדמות.

פורסם בתאריך - 25-פברואר-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום

מילות מפתח

wind waves
nonlinear water waves
turbulent boundary layers
experimental fluid mechanics
ocean-atmosphere interaction
wave breaking and dissipation
גלי רוח
גלי מים לא-ליניאריים
שכבות גבול טורבולנטיות
מכניקת זורמים ניסיונית
אינטראקציה אוקיאנוס עם אטמוספירה
שבירת גלים ודיסיפציה
פורסם בתאריך - 25-פברואר-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום