推摇组合式造波的波流循环水槽设计与研究

针对海工实验波流水槽中的造流装置与造波装置间存在的干扰问题,研发了推摇组合式造波的波流循环水槽,并分别从造流和造波两个方面进行了设计和验证.综合设计循环流道、造流驱动装置及稳流出水口,保障实验区域水流稳定性及可控性;采用倒挂式摇摆结构,结合平行四边形结构运动特点,实现倒挂推摇组合式造波,在保证波形质量的同时减小对流道的影响;建立数学模型分析推块运动与波浪要素间的关系;基于西门子PLC开发实验测试平台测控系统搭建整个实验平台,完成水槽各项性能测试.结果表明,实验平台能够实现最大流速1.5 m∙s^(–1),且同时满足造波周期1~4 s,波高范围0.1~0.6 m的单独造波及所需要的波流海况耦合,能满足相关科教应用要求.

Experimental Investigation of Wave-Current Loads on a Bridge Shuttle-Shaped Cap–Pile Foundation

To scrutinize the characteristics of wave-current loads on a bridge shuttle-shaped cap–pile foundation,a 1:125 test model was considered in a laboratory flume.The inline,transverse and vertical wave–current forces acting on the shuttle-shaped cap-pile group model were measured considering both random waves and a combination of random waves with a current.The experimental results have shown that the wave-current forces can be well correlated with the wave height,the wavelength,the current velocity,the incident direction and the water level in the marine environment.An increase in the current velocity can lead to a sharp increase in the inline and transverse wave-current forces,while the vertical wave-current force decreases.Moreover,the wave-current forces are particularly strong when a combination of high tide,strong wave and strong current is considered.

波浪能振荡浮子转换方式实验装置的研究与设计

针对阵列式振荡浮子波浪能转换设备,提出一种在实验室进行测试研究的实验装置。该实验装置由一组阵列柱形水槽组成,水槽液面在水动力系统的驱动下,按照计算机设定的函数做升降运动;对该装置模型——柱形阵列水槽的假设,依据波浪理论进行了论证;对装置的工作原理、结构设计、技术参数、控制电路和操作运行等做了较详细的说明;对实验装置实际运行和测试情况做了介绍。结果表明:该实验装置设计合理可行,模拟波浪高度,远高于现有的造波水池,构成了一种专用的模拟造波装置;该装置为不同形式振荡浮子式波浪能转换设备的研制提供了一种多功能、大振幅、高效灵活的实验平台。

大型风浪水槽风浪统计特征的测量和分析

研究大型风浪水槽的风浪统计特征，采用多通道测波系统，同步采集沿水槽的１２个测点在不同风速下的风浪数据，从观测事实上分析风浪波面分布和有关要素特征，并建立水槽风浪统计要素与风速。

波浪作用下水质点示踪的简易方法研究

由于波浪作用下水质点周期性振荡运动的特性,对其运动轨迹的直接观测一直是比较困难的问题。然而对波浪作用下水质点运动轨迹的直接观测不仅有助于波浪理论的进一步发展,也有助于人们对波浪运动特性的客观理解。为此提出了一种成本极低的新型水质点示踪装置。该装置可直接观测波浪作用下的水质点运动,且结构简单、操作方便、环保安全,不影响水槽展开其他试验。结合系列水槽试验,详细讨论了该装置的工作原理和操作方法。试验结果充分表明,该装置与方法可以完成对不同波浪要素下水槽中任一水质点的示踪,试验数据符合波浪理论规律,证明了该装置的实用性和可靠性。