基于S面控制的无反射造波系统

基于S面控制算法给出了一种新颖的无反射造波策略.采用交流伺服控制技术,设计了单轴无反射造波机控制硬件系统,根据无反射造波控制算法与所用硬件产品的特性,编写了无反射造波控制软件.在简易水槽中进行了规则波的普通造波与无反射造波试验,并与以往的无反射造波方法进行了对比.试验结果表明:采用S面无反射造波方法时,造波机能够长时间地输出稳定的波形,与以往的无反射造波方法相比,S面控制算法体现了更好的吸收效果.给出的无反射造波机系统的设计方法可以为不规则波无反射造波的研究以及水池多轴造波机无反射造波系统的集成提供依据.

无反射造波数值波浪水槽

本文应用VOF方法建立了二维数值波浪水槽模型。基于线性造波机理论在水槽左端设置了可吸收式造波机数值边界条件。即造波板的运动除了产生行进波外,同时还产生一个抵消反射波的局部波动。水槽右端除了通常的可滑移与无滑移直墙边界条件外,依据线性辐射条件建立了开边界条件。通过水槽右端为直墙时的全反射情形,比较了可吸收造波机与普通造波机的速度变化与波面变化。文中在H_0/d=0.1～0.3,d/L=0.124～0.219的范围内对数值波浪水槽的波浪特性进行了标定,给出了波高及波压力峰值沿水槽的分布,波面与波压力的历时曲线及不同时刻数值波浪水槽的流场。计算结果表明无反射数值波浪水槽工作特性良好,能够有效地消除造波板的二次反射,在波浪水槽内得到稳定的、重复性很好的波动过程。

基于摇板式造波机的无反射造波仿真

在海洋工程水池试验中,造波机与模型之间的二次波浪反射严重影响试验结果的准确性和可靠性。在势流理论的基础上,采用边界元法建立了二维线性数值波浪水池。通过数值模拟结果与解析解的比较,证实该数值波浪水池的适用性。采用全相位频谱分析方法作为水动力反馈,对入射和反射波进行分离,以分离的反射波信号控制摇板运动以达到吸收二次反射波浪的目的。在此基础上,对摇板式造波机在数值波浪水池中进行了无反射造波仿真试验。仿真结果表明,采用无反射造波后,能有效减弱波浪的二次反射。

无反射不规则波造波机系统的研究

水槽不规则波的波浪试验中,造波机和建筑物之间波浪的多次反射是影响试验精度的重要方面,本文给出了水槽中不规则波造波机无反射造波的方法,提出了不规则波代表频率的确定方法,长时间造波试验研究结果表明,该文提出的方法是有效的。

不规则波浪的观测与试验

文中综述第２５届和第２６届国际海岸工程会议（ＩＣＣＥ）上有关不规则波浪的观测与试验技术方面的新进展，内容包括用波压计测量波浪，波浪方向谱的观测与分析以及不规则波的数值模拟和实验室模拟等三部分。