Početna stranicaVisoka učilištaKorisničke stranice
Osnove oceanologije
Kratica: OSNOCEOpterećenje: 30(P) + 0(A) + 0(L) + 15(K) + 0(TJ) + 0(T) + 0(S) + 0(PRJ) + 0(PK) + 0(SJ) + 0(PP)
Nositelji: prof. dr. sc. Joško Parunov
Izvođači: Antonio Mikulić mag. ing. nav. arch. ( Konstrukcijske vježbe )
prof. dr. sc. Joško Parunov ( Konstrukcijske vježbe )
Opis predmeta: Ciljevi predmeta:
Upoznavanje s oceanskim pojavama koje mogu dovesti do oštećenja brodova i pučinskih objekata ili ometati njihovo normalno funkcioniranje. Podaci o vjetru za projektiranje pučinskih objekata. Matematički opis vjetrom pobuđenih morskih valova i metode kratkoročne i dugoročne prognoze njihovih ekstremnih vrijednosti. Opis pojava morskih struja i leda i njihov utjecaj na projektiranje pomorskih konstrukcija.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije koje su potrebne za predmet:
Nije potrebno posebno predznanje

Obaveze studenata:
Rješavanje radnih zadataka na vrijeme.

Ocjenjivanje i vrednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu:
Seminarski rad. Usmeni ispit.

Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje izlaznih znanja, vještina i kompetencija:
studentske ankete

Nakon uspješno savladanog kolegija student će moći (ishodi učenja):

raščlaniti temeljne pojmove linearne valne teorije
kategorizirati funkcije razdiobe vjerojatnosti u skladu s njihovom ulogom u opisima morskih valova
samostalno izračunati ekstremne značajne valne visine i ekstremne amplitude valova pogodne za projektiranje i analizu sigurnosti brodskih i pomorskih konstrukcija
nabrojati i račlaniti osnovne oceanološke čimbenike koji utječu na sigurnost pomorskog prometa
koristiti se odgovarajućeim pravilima klasifikacijskih društava
Student će razvijati vještine prikupljanje i organiziranja podataka te prezentacije rezultata.

Predavanja
1. Uvod. Općenito o oceanologiji te primjena u brodogradnji i pomorskoj tehnici. Fizikalne, kemijske i biolo ke karakteristike mora.
2. Opće atmosfersko kru enje. Pojam atmosferskog tlaka i vjetra. Cirkulacija zemljine atmosfere. Pojednostavljeni prikaz globalnih vremenskih prilika po zemljopisnim irinama. Monsuni.
3. Podaci o vjetru nužni za projektiranje pomorskih konstrukcija. Pojam prosječne brzine vjetra. Proračun projektne vrijednosti prosječne brzine vjetra. Ru a vjetrova. Turbulentni vjetar.
4. Tropski cikloni. Nastanak i ustrojstvo ciklona. Ciklogenetska razdoblja u raznim geografskim područjima i trajanja tropskih ciklona. Popratne oceanske pojave.
5. Uvodna razmatranja o morskim valovima. Sistematizacija morskih valova. Proces generacije vjetrovnih valova. Matematički opis morskih valova.
6. Idealni valovi. Definicija i vrste idealnih valova. Deterministički opis valova. Mehanika valova kratkih perioda. Matematički opis idealnog vala. Razlika linearnog i nelinearnog modela valova. Teorija valova malih amplituda. Matematički opis harmonijskog vala.
7. Teorije valova konačnih amplituda. Trohoidalna teorija. Stokesove teorije. Deformacije valova kratkih perioda. ?,Â"Shoaling?,Â" efekt, utjecaj trenja s dnom, refleksija valova, lom valova, refrakcija.
8. Valno opterećenje brodskih i pomorskih konstrukcija. Fiksne pomorske konstrukcije velikog volumena. Plutajuće pomorske konstrukcije i brodovi. Vitke pomorske konstrukcije (Morisonova jednadžba). Linearni i nelinearni modeli.
9. Spektralne metode opisa valova kratkih perioda. Funkcija rasprostiranja valova. Strmina slučajnog stanja mora. Statistički opis valova kratkih perioda. Razdiobe ekstremnih vrijednosti valnih amplituda za kratkoročno stanje mora.
10. Procjena parametara ekstremnih stanja mora. Tablice stanja mora. Načini prikupljanja podataka o stanjima mora. Rubna razdioba značajnih valnih visina. Povratno razdoblje. Uvjetna razdioba nultih valnih perioda. Dugoročna razdioba valnih amplituda. Usporedba proračunatih i izmjerenih ekstremnih stanja mora.
11. Hiroviti valovi. Opis i definicija hirovitih valova. Potencijalni uzroci njihova nastajanja. Primjeri naleta hirovitih valova na brodove i pomorske konstrukcije. Osvrt na meteorolo ku navigaciju.Klimatolo ke i prognostičkovremenske plovidbene rute.
12. Morske struje. Vrste morskih struja prema generativnoj sili. Opterećenja morskih struja za projektiranje pomorskih konstrukcija.
13. Led. Vrste leda. Svojstva leda. Utjecaj leda na projektiranje brodskih i pomorskih konstrukcija.
14. Korozija. Mehanizmi i oblici razvoja korozije. Modeliranje procesa korozije u morskoj tehnici. Za tita od korozije. Korozija prema pravilima za gradnju brodova
15. Obraštanje. Uvjeti koji pogoduju obraštanju. Kontrola obraštanja.

Vježbe
1. Gibanje čestice fluida na zemljinoj površini. Utjecaj rotacije zemlje. Absolutna i relativna ubrzanja. Coriolisovo ubrzanje.
2. Funkcije razdioba vjerojatnosti koje se primjenjuju u brodogradnji i pomorskoj tehnici. Gaussova razdioba. Lognormalna razdioba. Rayleighova razdioba. Distribusije ekstremnih vrijednosti.
3. Primjer određivanja profila vjetra na određenoj lokaciji. Usporedba različitih pretpostavki o visinskoj razdiobi profila vjetra.
4. Primjer određ"ivanja najvjerojatnije ekstremne brzine vjetra dugoročnom prognozom iz ru e vjetrova.
5. Valovi u tropskom ciklonu. Plovidba u ciklonu. Primjer pomorske nesreće u tropskom ciklonu.
6. Komparativna analiza spektra valova: PiersonMoskowitz, JONSWAP i Tabainov spektar.
7. Primjer određivanja ekstremnih vrijednosti valnih amplituda u kratkoročnom stanju mora primjenom različitih statističkih modela.
8. Primjer odreÄ"ivanja dugoročne razdiobe vjerojatnosti značajnih valnih visina. Primjena Weibullove 3parametarske razdiobe. Najvjerojatnija značajna valna visina u zadanom povratnom razdoblju.
9. Primjer odreÄ"ivanja uvjetne razdiobe nultih valnih perioda za zadanu značajnu valnu visinu. Primjena logaritamskonormalne razdiobe.
10. Primjer odreÄ"ivanja dugoročne razdiobe vjerojatnosti valnih amplituda. Primjena Weibullove 2parametarske razdiobe Najvjerojatnije ekstremne valne amplitude u zadanom povratnom razdoblju.
11. Primjer odziva vitke pomorske konstrukcije u kratkoročnom slučajnom stanju mora. Linearizacija Morisonove jednad be.
12. Tablice stanja mora. Problem odabira odgovarajuće tablice stanja mora za proračun čvrstoće i zamora materijala brodskih i i pomorskih konstrukcija.
13. Primjer određivanja dugoročne razdiobe vjerojatnosti valnog opterećenja brodske konstrukcije. Primjena Weibullove 2parametarske razdiobe Najvjerojatnije ekstremne amplitude valnog opterećenja u zadanom povratnom razdoblju.
14. Neizvjesnosti kod određivanja dugoročnih ekstremnih vrijednosti odziva brodske konstrukcije na valna opterećenja. Uzrocii neizvjesnosti i načini kako ih uzeti u obzir pri projektiranju konstukcija.
15. Primjer odziva vitke pomorske konstrukcije na opterećenje morskom strujom.
Jezici na kojima se održava nastava: Hrvatski
Obavezna literatura:
1. Pršić, M.: Osnove oceanologije, Tekst predavanja pohranjen u knjižnici FSB.
2. Randal, R.E., Elements of Ocean Engineering, SNAME, New Jersey, 1997.
3. Gelo, B., Opća i prometna meteorologija, II dio, HINUS, Zagreb, 2000.
4. Parunov, J., Senjanović, I: Metode za dugoročnu prognozu ekstremnih stanja mora, Brodogradnja 48(2000)2, 131-138.
5. Tabain, T., Standard Wind Wave Spectrum for the Adriatic Sea Revisited (1977-1997), Brodogradnja 45(1997)4, 303-313.
Preporučena literatura:
6. Parunov, Joško; Ćorak, Maro; Pensa, Marina.
7. Wave height statistics for seakeeping assessment of ships in the Adriatic Sea. // Ocean engineering. 38 (2011); 1323-1330 (članak, znanstveni)
Legenda
P - Predavanja
SJ - Vježbe iz stranog jezika
PP - Predavanja
A - Auditorne vježbe
L - Laboratorijske vježbe
K - Konstrukcijske vježbe
TJ - Vježbe tjelesnog odgoja
T - Terenske vježbe
S - Seminar
PRJ - Projektantske vježbe
PK - Vježbe u praktikumu
* - Predmet se ne polaže
Srce - Sveučilišni računski centar Sveučilišta u Zagrebu