浮冰在规则波和双色波下的运动特性研究

为研究浮冰在波浪下的运动特性,以单个聚氯乙烯(PVC)塑料圆板模拟浮冰,进行了一系列波浪试验研究。在规则波试验基础上,同时研究了双色波条件下的浮冰运动特性。结果显示:规则波条件下浮冰运动幅频响应算子首先随无量纲波长的增大而增大,当无量纲波长大于4.0后,运动幅频响应算子随无量纲波长的变化不明显,且趋于一定值;在双色波条件下,对应频率组成成分的浮冰运动幅频响应算子与规则波条件下随波长的变化规律一致。根据部分规则波试验结果提出预测浮冰慢漂速度的经验公式,并用已有的试验和余下的规则波与双色波试验结果进行验证。结果表明,经验公式对规则波和双色波条件下的浮冰慢漂速度的误差在20%以内,预测结果吻合较好。

基于多彩色CCD图像处理的浮冰测量研究

介绍了一种基于多彩色CCD设备的同步拍摄,并通过图像处理与PTV技术建立对浮冰运动进行测量的系统。为跟踪更大范围的浮冰运动情况,采用多彩色CCD设备对运动的模拟浮冰进行连帧拍摄,通过边缘提取、轮廓跟踪等图像处理方法获得浮冰形状参数;根据逐帧的PTV计算,获得浮冰的速度。试验测试结果表明,此方法可以精确地计算浮冰运动相关物理参数及运动轨迹,可应用于模型试验中的浮冰运动测量。