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一種較淺的、長寬比較小的波浪模型試驗用的基本設備。它裝有可產生模型波浪的造波機,有時還有產生水流的設備。

1 波浪水池 -波浪水池

 

2 波浪水池 -正文

  用人工製造波浪以模擬海浪的一種水動力學實驗的設備(見彩圖)。可以在水池水面上用人工吹風模擬天然風;也可以使池水流動,以模擬海流。可以模擬風、浪、流三者的水池稱為風浪流水池。這種水池可用來試驗船模,推求船的運動、失速、推進效率和波浪載荷,也可以用來作各種海洋結構物的有關試驗。

  水池結構舉例 
 1956年荷蘭首先建成一座狹長的水池,相鄰兩側裝有許多單元搖板式造波機。改變各單元搖板的搖擺相位差,即可造成各種方向的波浪。這種造波機有時稱為蛇型造波機,可以造正弦的規則波和各種波譜的不規則波。這個波浪水池中造成的波都是二元的。兩邊池壁上敷設軌道,有一拖車在軌道上行走,拖曳船模,進行試驗。
  美國海軍於1961年建成一座波浪水池(見圖),長98.3米、 寬73米、深6.1米,上架一座大橋。池的相鄰兩邊裝有空氣式造波機。大橋可以轉動45°,橋上有兩根軌道,上面行駛拖車,車架拖曳船模以各種不同速度行駛,並與波浪成各種角度進行試驗。

  中國船舶科學研究中心(無錫)於1971年建成一座同類型的波浪水池,長69米、寬46米、深4米。
  挪威於1980年建成一座風浪水池,長80米、寬50米、深0~10米,流速可達0.2米/秒。池底可以升降,以模擬不同水深。
  70年代中,有些拖曳水池在曳引車架下懸挂一小車架,主車架作縱向行走時,小車架作橫向行走。這樣,掛在小車架下的模型沿著指定航向,即與池側造波機造出的波浪成一定角度行走。這種形式的車架稱為x-y車架。
  船模試驗  試驗時,船模可以由拖車拖動航行,也可裝上螺旋槳自航;可在正弦的規則波上航行,也可在不規則波上航行。可以用不同的不規則波的波譜模擬實際海浪的波譜。可作迎浪、隨浪以及與波浪成各種角度航行的試驗。近年來有些水池用過渡波(或稱瞬態波)做船模運動試驗。過渡波是同一群不同周期的規則波疊加而成的。經過數據分析,可以求得船模運動的響應函數。
  做船模試驗時必須遵守相似律,即模型與原型幾何相似、重心相似、慣量相似和弗勞德數相等。
  造波機的形式主要有三種:空氣式、搖板式和沖箱式。水池造波機對面一側必須裝有消波岸,以消去來波,避免波浪反射回去,造成干擾。
  船模縱向運動試驗須測船模的航速、升沉、縱擺,波的高度和周期,必要時還須測船模運動加速度。橫向運動試驗一般須測波的高度和周期,船模的橫搖和橫盪。斜浪試驗須測縱向和橫向運動的所有數據。
  由於海洋石油開採的興起,在研製海上石油勘探和開採平台的過程中,要在波浪水池中進行模型試驗,預報結構物的受力、漂移和運動狀態。

 

3 波浪水池 -配圖

 

4 波浪水池 -相關連接

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