造波
- 圓形水池下聚焦波及字母波的研究
能力。目前，國(guó)內(nèi)造波系統(tǒng)多數(shù)為水槽或矩形水池，在模擬極端環(huán)境試驗(yàn)場(chǎng)景時(shí)能力有限。而圓形水池不僅可以更加精確地模擬極端的海況，還可以實(shí)現(xiàn)任意方向的波浪和海流環(huán)境組合，從而實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜海況條件的模擬。但是，僅英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)和日本國(guó)家海事研究所擁有圓形水池造波機(jī)，而國(guó)內(nèi)對(duì)相關(guān)的技術(shù)和研究十分匱乏。因此，開(kāi)展具有針對(duì)性的集成攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)突破，具備重要的科研價(jià)值和戰(zhàn)略意義。尚水公司在北京建設(shè)了一座圓形水池造波機(jī)，為深海設(shè)備研究提供良好的試驗(yàn)平臺(tái)。本文介紹了
水利科技與經(jīng)濟(jì) 2023年2期2023-02-20
- 基于力反饋的造波機(jī)主動(dòng)吸收技術(shù)扭矩計(jì)算方法研究
研究，尤其是通過(guò)造波機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)波浪的產(chǎn)生。但是，在實(shí)際模型試驗(yàn)過(guò)程中，由于水槽或水池等設(shè)施與真實(shí)的海洋環(huán)境相比有固定邊界限制，所以，在水槽或水池中往往會(huì)有二次反射波的產(chǎn)生。造波機(jī)產(chǎn)生的入射波遇到造波機(jī)對(duì)面的池壁時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射波，反射波傳播至造波板處會(huì)生成二次反射波，二次反射波會(huì)疊加到原始入射波之中，擾亂波浪場(chǎng)，破壞試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，降低試驗(yàn)可靠度[1]。理論研究表明，在搖板式造波系統(tǒng)中應(yīng)用主動(dòng)吸收技術(shù)可以很好地減少甚至消除二次反射波，減少必要造波時(shí)間，延長(zhǎng)物理模型
科技資訊 2022年19期2022-09-28
- 波浪作用下軟黏土海床動(dòng)力響應(yīng)離心模型試驗(yàn)
，常重力下的水槽造波試驗(yàn)是常用的手段，例如PAN 等[8?9]利用造波水槽研究了粉質(zhì)、砂質(zhì)海床在波浪作用下的響應(yīng)及其對(duì)海底管道的影響；SASSA 等[10]采用搭載于土工離心機(jī)的搖板式造波實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)松散砂質(zhì)海床在波浪作用下的液化和重固結(jié)現(xiàn)象進(jìn)行了離心模型試驗(yàn)研究，為涉及波浪荷載的土工物理模擬試驗(yàn)提供了新思路。相較于無(wú)黏性土，人們對(duì)波浪作用下軟黏土海床動(dòng)力響應(yīng)的研究較少。一些學(xué)者通過(guò)室內(nèi)單元體試驗(yàn)?zāi)M土體在波浪作用下的應(yīng)力路徑[11?13]。DE WIT等[
- 電液伺服造波機(jī)模糊自適應(yīng)PID前饋補(bǔ)償控制研究
實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下通過(guò)造波機(jī)系統(tǒng)模擬海洋波浪運(yùn)動(dòng)已成為海洋工程試驗(yàn)的重要手段。造波機(jī)系統(tǒng)作為波浪模擬試驗(yàn)的專用設(shè)備，其試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析是海洋裝備、船舶工程和港口工程等設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，模擬試驗(yàn)的準(zhǔn)確度要求越來(lái)越高。造波機(jī)作為波浪模擬系統(tǒng)的核心部件，其控制性能直接影響著模型試驗(yàn)的精度。根據(jù)驅(qū)動(dòng)源的不同，造波機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式主要分為電機(jī)驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)和電液伺服驅(qū)動(dòng)3種。其中，電液伺服驅(qū)動(dòng)具有響應(yīng)速度快、輸出位移受負(fù)載影響小、控制精度高等特點(diǎn)。特別是隨著造波功率需求的增加，電
機(jī)床與液壓 2022年10期2022-09-20
- 多周期穩(wěn)定數(shù)值造波的參數(shù)設(shè)計(jì)方法
多周期穩(wěn)定的數(shù)值造波顯得尤為重要。目前，較為常用的數(shù)值造波方法為有限體積法（finite volume method，F(xiàn)VM），通過(guò)求解雷諾平均（Reynolds averaged Navier-Stokes，RANS）數(shù)值方程，并結(jié)合流體體積（volume of fluid，VOF）多相流模型來(lái)模擬波浪傳播過(guò)程。對(duì)于此類數(shù)值造波問(wèn)題，國(guó)內(nèi)學(xué)者進(jìn)行了廣泛研究。例如：楊云濤等[1]基于不可壓縮黏性流體的Navier-Stokes方程，采用質(zhì)量源造波法（mas
中國(guó)艦船研究 2022年1期2022-03-19
- 新型搖板式造波裝置對(duì)波高影響的實(shí)驗(yàn)研究
實(shí)驗(yàn)室建立不同的造波水槽或水池以生成規(guī)則波、不規(guī)則波以及有特殊要求的波，驗(yàn)證波浪發(fā)電研究過(guò)程中的數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性已然成為波浪發(fā)電研究的重要內(nèi)容之一。造波機(jī)是模擬實(shí)驗(yàn)水槽產(chǎn)生波浪的重要?jiǎng)恿ρb置[2]，其性能直接影響到所造波的質(zhì)量，對(duì)波浪發(fā)電的研究具有實(shí)際意義。Yi Liu等[3]提出了一種利用數(shù)字旋轉(zhuǎn)閥控制的簡(jiǎn)單推波式波浪產(chǎn)生方法，該方法可以方便地產(chǎn)生不同規(guī)則波。Heng Lu等[4]建立非線性和色散數(shù)值模型來(lái)模擬波浪水池，通過(guò)與實(shí)驗(yàn)測(cè)量的比較，驗(yàn)證
水電與新能源 2022年1期2022-02-16
- 基于網(wǎng)絡(luò)的大型造波機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
究基于網(wǎng)絡(luò)的大型造波機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)徐青發(fā)，張建康，吳曉生，錢 斌，周益平，陶周棟（無(wú)錫東方海洋測(cè)試設(shè)備有限公司，江蘇 無(wú)錫 214082）波浪是海岸工程、港口工程、船舶和海洋工程中需要考慮的主要荷載因素。目前研究波浪載荷的主要技術(shù)手段是在試驗(yàn)水池放置縮小的結(jié)構(gòu)物模型，并模擬現(xiàn)場(chǎng)的波浪環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)波浪載荷的精確測(cè)量，為工程設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。造波機(jī)是試驗(yàn)室模擬波浪環(huán)境的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的性能直接關(guān)系到模型試驗(yàn)的精準(zhǔn)度。本文介紹一種基于EtherCAT
船電技術(shù) 2022年1期2022-01-25
- 基于動(dòng)網(wǎng)格方法的孤立波數(shù)值造波研究
工程進(jìn)行還原，用造波機(jī)產(chǎn)生目標(biāo)波浪，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究波浪的相關(guān)問(wèn)題。然而，物理模型實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求較高，并且實(shí)驗(yàn)成本較貴。數(shù)值模擬的成本相對(duì)較低，同時(shí)較物理模型實(shí)驗(yàn)更為靈活，因此近年來(lái)已成為相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)室中，孤立波通常由造波機(jī)用推板造波[1-4]的方法產(chǎn)生，而數(shù)值模型中通常采用速度入口法或質(zhì)量源方法造波[2-4]。基于動(dòng)網(wǎng)格方法，采用類似推板造波的方式在數(shù)值模型中產(chǎn)生孤立波，并對(duì)網(wǎng)格尺寸對(duì)模擬結(jié)果的影響進(jìn)行研究。1 數(shù)值模型流體的基本控制方程包
- 數(shù)值水槽模擬波浪運(yùn)動(dòng)及合理性研究
]首次實(shí)現(xiàn)了推板造波法及邊界消波，減少了水槽長(zhǎng)度，大幅降低了邊緣反射效應(yīng)；劉毅[2]指出現(xiàn)有造波機(jī)在一定頻率范圍下振幅保持和精確控制等方面的問(wèn)題，提出應(yīng)用于造波機(jī)的新型液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)；葉瀟瀟[3]研究了不同造波條件下生成的內(nèi)孤立波運(yùn)動(dòng)的流場(chǎng)特征；張可心[4]采用二階造波理論，分別進(jìn)行了物理水槽和數(shù)值水槽造波實(shí)驗(yàn)；虞佳穎[5]利用fluent探究了預(yù)留沖刷坑對(duì)挑流水舌在下游水墊塘中消殺能量的效果。由于造波實(shí)驗(yàn)水池的成本較高，試驗(yàn)結(jié)果受影響因素多，本文總結(jié)了指導(dǎo)
水利規(guī)劃與設(shè)計(jì) 2021年12期2021-12-03
- 多板主動(dòng)吸收造波技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究
在水池、結(jié)構(gòu)物和造波機(jī)械之間多次反射，這種反射現(xiàn)象出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)物和造波結(jié)構(gòu)之間的水域，無(wú)法通過(guò)加設(shè)被動(dòng)吸收裝置的方式消除。解決該問(wèn)題的辦法是讓造波機(jī)在造波的同時(shí)進(jìn)行吸收運(yùn)動(dòng)，通過(guò)吸收運(yùn)動(dòng)抵消反射波浪在造波板上產(chǎn)生的二次反射波，維持造波板到結(jié)構(gòu)物之間行進(jìn)波的穩(wěn)定，這種吸收方式被稱為主動(dòng)吸收。實(shí)驗(yàn)室造波技術(shù)涉及多種行業(yè)知識(shí)的交叉，是一種結(jié)合了水動(dòng)力理論、機(jī)械工程、自動(dòng)化控制、信息通訊和信號(hào)處理的綜合控制技術(shù)。國(guó)外對(duì)造波技術(shù)的研究起步較早，經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)環(huán)境從水槽到水
水道港口 2021年2期2021-06-29
- 基于模糊PID控制的主動(dòng)造波系統(tǒng)研究與應(yīng)用
島 266100造波在海洋工程模擬實(shí)驗(yàn)中占有重要的地位。一些模擬實(shí)驗(yàn)要求在有限的區(qū)域內(nèi)盡可能真實(shí)地反映波浪環(huán)境[1-2]。最初的造波機(jī)控制方式為直流電機(jī)控制連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)造波,但只能造規(guī)則波[3]。從上世紀(jì)七十年代開(kāi)始采用電液模擬量伺服控制方式,美國(guó)的斯蒂文森水池可對(duì)規(guī)則波和不規(guī)則波進(jìn)行模擬[4]。目前造波機(jī)的控制技術(shù)主要是交流伺服電機(jī)控制方式,該方式具有控制精度高,響應(yīng)速度快的特點(diǎn)[2],上海交通大學(xué)的沖箱式造波機(jī)就是采用交流伺服電機(jī)加絲杠方式進(jìn)行的造波。
齊魯工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年3期2021-06-23
- 主動(dòng)吸收式造波技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用
概述傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室造波技術(shù)起源于1929年，Havelock[8]推導(dǎo)了實(shí)驗(yàn)室造波理論，而后Biesel[9]、Ursell[10]等實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室物理造波技術(shù)，Sch?ffer[11]將造波理論拓展到二階，建立了完整造波理論體系，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。值得注意的是，與廣闊的海洋環(huán)境不同，波浪水槽或水池受到長(zhǎng)度和寬度的限制，造波板產(chǎn)生的行進(jìn)波會(huì)與水池邊壁和結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生反射波，反射波再返回至造波板處被二次推出，形成二次反射波，嚴(yán)重影響水池中的波浪場(chǎng)。為獲得高質(zhì)量模擬波
水道港口 2021年1期2021-05-12
- 分層流水槽箱內(nèi)垂蕩板式內(nèi)波造波模擬研究
國(guó)內(nèi)外有關(guān)內(nèi)波的造波方法主要有重力塌崩式造波、活塞式造波、雙板聯(lián)動(dòng)式造波、推（搖）板式造波、平板拍擊式造波等[1]。目前，在內(nèi)波實(shí)驗(yàn)方面大多采用雙板聯(lián)動(dòng)式和平板拍擊式[2]，并且主要針對(duì)小型分層流水槽設(shè)計(jì)，在密度分層水槽中已能夠較好地模擬出各種尺度的規(guī)則線性內(nèi)波和非線性內(nèi)波[3-5]。通常所見(jiàn)的內(nèi)波造波機(jī)大多只適用于分層流體各層流體深度固定的情況，并不適用不同流體深度的情況[6]。本研究以此為切入點(diǎn)，在分析雙板聯(lián)動(dòng)式和平板拍擊式造波方法的基礎(chǔ)上，提出了一種
數(shù)字海洋與水下攻防 2021年2期2021-05-08
- 基于濾波器方法主動(dòng)吸收式數(shù)值水槽研究
水槽，設(shè)置動(dòng)網(wǎng)格造波邊界，較好地模擬了規(guī)則波和結(jié)構(gòu)物的相互作用。李勝忠[6]基于FLUENT軟件建立二維數(shù)值波浪水槽，很好地完成了線性規(guī)則波、Stokes波、孤立波以及不規(guī)則波的模擬。但無(wú)論是物理實(shí)驗(yàn)還是數(shù)值模擬，受到波浪水槽長(zhǎng)度和寬度影響，造波板產(chǎn)生的行進(jìn)波在遇到結(jié)構(gòu)物后會(huì)發(fā)生一次反射，一次反射波與原行進(jìn)波疊加后傳遞到造波板上會(huì)發(fā)生二次反射。因此在進(jìn)行一段時(shí)間的造波后，水槽內(nèi)波浪的多次反射、疊加將嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)精度。Salter[7]等以搖板板上所受波壓力
水道港口 2021年6期2021-03-17
- 黏性數(shù)值波浪水槽動(dòng)邊界造波技術(shù)研究
鍵要求之一是數(shù)值造波的穩(wěn)定性和可靠性.常用的數(shù)值造波技術(shù)包括邊界造波和源函數(shù)造波.邊界造波即根據(jù)目標(biāo)波形指定波浪水槽入流邊界的速度和波面的時(shí)間歷程[1]，這一方法存在兩個(gè)問(wèn)題：一是水槽出流邊界或域內(nèi)建筑物會(huì)反射入射波，在造波邊界形成二次反射，目前所提出的輻射邊界方法只適用于小振幅弱反射波，長(zhǎng)時(shí)間模擬存在誤差累積問(wèn)題[2]；二是在有限水深中波浪的非線性會(huì)導(dǎo)致周期平均凈質(zhì)量流，長(zhǎng)時(shí)間模擬后會(huì)出現(xiàn)計(jì)算域總水體體積減小、水位下降問(wèn)題[3].源函數(shù)造波是在流體連續(xù)性
天津城建大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年1期2021-03-12
- 畸形波的實(shí)驗(yàn)室重構(gòu)方法
8］。鑒于該方法造波效率較低，Kriebel等［9］提出了一種更為有效的雙波列模擬方法，基本思想是基于同一波譜，把一部分能量分配給一個(gè)基本波列；另外一部分給一個(gè)瞬態(tài)波列，利用基本波列和瞬態(tài)波列線性疊加模擬畸形波。國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者在該方法基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)整組成波相位和瞬態(tài)波列的個(gè)數(shù)，提高了畸形波定點(diǎn)造波效率，但均未詳細(xì)說(shuō)明該方法在物理水槽中的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程［10-11］。該類方法的優(yōu)點(diǎn)是原理簡(jiǎn)單，易于推廣，但因?yàn)闆](méi)有合理考慮非線性問(wèn)題，很難保證所得畸形波的有效程度。
實(shí)驗(yàn)室研究與探索 2021年1期2021-02-27
- 推板式造波機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
臺(tái)054000）造波機(jī)作為一種重要的實(shí)驗(yàn)室裝置，能夠根據(jù)目標(biāo)人物生成符合要求的波浪，包含規(guī)則波、不規(guī)則波、二維波、三維波以及有特殊要求的波，在船舶、港口、海岸及海洋工程等領(lǐng)域占有重要的位置。1 推板式造波機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)總體方案1.1 造波機(jī)及推板式造波機(jī)生成波浪的原理簡(jiǎn)述目前，世界范圍內(nèi)對(duì)造波機(jī)的分類方式擁有多種標(biāo)準(zhǔn)，但業(yè)內(nèi)人士通常根據(jù)造波機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式，將之分為電機(jī)驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)共三種類型。如果按照造波機(jī)與水體互相作用的實(shí)際情況進(jìn)行分類，造波機(jī)可
科技與創(chuàng)新 2020年21期2020-11-11
- 波流水槽在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
程兩個(gè)專業(yè)。通過(guò)造波和造流系統(tǒng)，多門課程可以安排實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，例如，海岸動(dòng)力學(xué)、工程水文學(xué)、水工建筑物、船舶原理等。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可以觀察到清晰的現(xiàn)象，并得到十分有意義的數(shù)據(jù)。[關(guān)鍵詞]波流水槽;教學(xué)實(shí)驗(yàn);造波;流速[基金項(xiàng)目]2018年1月—2020年12月國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“Mie-Gruneisen多介質(zhì)混合物模型的研究及其在水下爆炸中的應(yīng)用”（11702066）[作者簡(jiǎn)介]吳宗鐸（1984—），男，江西南昌人，博士，廣東海洋大學(xué)海洋工程學(xué)院講師，主要
教育教學(xué)論壇 2020年32期2020-09-10
- 多向譜造波機(jī)參數(shù)計(jì)算及運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
津300384）造波機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠并帶動(dòng)置于水中的推波板往復(fù)運(yùn)動(dòng)以制造滿足特定需要的波浪，波浪作用于水槽或水池中的海工物理模型以進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證.實(shí)際的海面是三維的、復(fù)雜的隨機(jī)過(guò)程，其能量不僅分布在一定的頻率范圍內(nèi)，而且分布在相當(dāng)寬的方向范圍內(nèi)[1-2].因此，需要在試驗(yàn)水池中制造出有向波浪以更精確的模擬自然界的海浪，將造波機(jī)大量且連續(xù)的排列成一定形狀，并使各個(gè)造波機(jī)推波板運(yùn)動(dòng)間產(chǎn)生相位差就可生成斜向波和多向波.單排造波機(jī)的推波板在產(chǎn)生斜向波時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)出蛇
天津理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2020年3期2020-07-18
- 推板式造波機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
學(xué)者早就開(kāi)始了對(duì)造波機(jī)的研究開(kāi)發(fā)工作，目前已經(jīng)有了多種形式的造波機(jī)問(wèn)世，并被應(yīng)用于實(shí)際中。最早出現(xiàn)的造波機(jī)使用了曲柄連桿結(jié)構(gòu)，這種造波機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，功能也相對(duì)簡(jiǎn)單，只能造出普通的規(guī)則波。隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)始將液壓系統(tǒng)應(yīng)用于造波機(jī)，這樣一來(lái)，能產(chǎn)生不規(guī)則波的造波機(jī)出現(xiàn)了。1957年，荷蘭瓦格寧根大學(xué)設(shè)計(jì)制造的世界上第一座耐波性水池正式投入使用。同一年，英國(guó)人設(shè)計(jì)了使用沖箱式造波機(jī)的實(shí)驗(yàn)室，能夠模擬長(zhǎng)峰規(guī)則波和不規(guī)則波。美國(guó)人在1958年建造的
機(jī)械工程與自動(dòng)化 2020年3期2020-06-23
- 基于PLC和伺服電機(jī)的主動(dòng)沖箱式造波系統(tǒng)的控制及實(shí)現(xiàn)
266100)造波作為一項(xiàng)重要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，在海洋工程領(lǐng)域占有重要的位置。造波機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)各種模型實(shí)驗(yàn)所需的模擬波浪，在有限的區(qū)域范圍內(nèi)盡可能模擬出真實(shí)的海域環(huán)境[1]。而船舶及海洋裝備的發(fā)展對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度提出了更高要求，迫切需求較高精度的波浪模擬設(shè)備[2]。模型實(shí)驗(yàn)的波浪效果一方面由造波水槽及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的本身結(jié)構(gòu)及力學(xué)性質(zhì)決定，另一方面由實(shí)驗(yàn)環(huán)境能否準(zhǔn)確地反映自然的海浪環(huán)境決定。為了提高實(shí)驗(yàn)環(huán)境的準(zhǔn)確性及可靠性，就必須不斷改善和提高造波技術(shù)[3]。近年來(lái)
山東科學(xué) 2020年3期2020-06-12
- 大型多板造波系統(tǒng)的多控制器同步技術(shù)研究
024)0 引言造波機(jī)是海洋工程實(shí)驗(yàn)室必備的大型設(shè)備之一，其用途在于通過(guò)海洋波浪場(chǎng)的人工模擬,輔助海洋工程實(shí)驗(yàn)室階段的模型驗(yàn)證。從設(shè)計(jì)原理角度來(lái)看，造波機(jī)是一種運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備。大型水池造波機(jī)往往需要數(shù)百根伺服軸協(xié)同運(yùn)動(dòng)。以當(dāng)前的控制器技術(shù)水平，單臺(tái)控制器完全可以承擔(dān)控制上百塊造波板運(yùn)動(dòng)的任務(wù)。然而，由于人工造波模擬時(shí)二次反射波的主動(dòng)吸收方法需要高性能的計(jì)算來(lái)配合，致使設(shè)計(jì)吸收式造波機(jī)時(shí)需要多臺(tái)高性能控制器協(xié)同完成造波控制任務(wù)。與此同時(shí)，采用軟PLC技術(shù)的控制
計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制 2020年4期2020-04-29
- 基于FLUENT的垂向二維數(shù)值波浪水槽的造波效果*
于VOF方法的源造波、消波技術(shù);其后孫大鵬等[2]、趙艷等[3]采用計(jì)算流體力學(xué)模型成功利用源項(xiàng)、推板、速度邊界造波法建立基于FLUENT的數(shù)值波浪水槽，F(xiàn)LUENT流體力學(xué)模型開(kāi)始廣泛應(yīng)用。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外新的數(shù)值造波方法層出不窮，Jacobsen等[4]將基于BOUSSINESQ水波方程的造波方法成功應(yīng)用到了開(kāi)源代碼OpenFOAM中取得了較好的造波效果;Wang等[5]基于CIP模型成功模擬了孤立波與水下建筑物的相互作用；Losada 等[6]、Higu
水運(yùn)工程 2020年3期2020-04-09
- MARIC舉辦“大水池”正式啟用十周年慶典
有可升降平臺(tái)以及造波、消波系統(tǒng)。池端造波系統(tǒng)的規(guī)則波周期范圍為0.5～4 s，最大波高0.4 m，不規(guī)則波可持續(xù)30 min，最大有義波高0.25 m；池側(cè)造波系統(tǒng)的浪向范圍為45～135°，規(guī)則波周期范圍為0.5～3 s，最大波高0.3 m。該水池除了具備常規(guī)拖曳水池的全部功能，還配置了80 m長(zhǎng)的側(cè)面造波機(jī)、30 m長(zhǎng)可升降的池底和平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可進(jìn)行深水艦船的快速性、耐波性和部分操縱模型試驗(yàn)，也可通過(guò)可升降池底模擬淺水和斜灘，開(kāi)展淺水模型試驗(yàn)。這些年
船舶 2019年3期2019-11-29
- 基于二階造波理論的聚焦波實(shí)驗(yàn)室模擬
。眾所周知，線性造波將產(chǎn)生不期望的自由偽諧波，因此，需要采用二階造波來(lái)抑制這些自由偽諧波，以便產(chǎn)生符合高階精確解[3]的聚焦波。而對(duì)于二階造波理論，早在1847年Stokes就使用波陡作為小參數(shù)的攝動(dòng)級(jí)數(shù)給出了規(guī)則波的結(jié)果。對(duì)于規(guī)則波，二階波只出現(xiàn)和頻項(xiàng)(因?yàn)椴铑l消失)，Stokes由此發(fā)現(xiàn)了超諧波；對(duì)于不規(guī)則波，和頻和差頻都出現(xiàn)在二階項(xiàng)中。Longuet-Higgins和Stewart[4-5]得到了次諧波的結(jié)果，其中相互作用的波分量?jī)H限于略微不同的頻率
水道港口 2019年4期2019-09-16
- 關(guān)于浮式防波堤透射系數(shù)與波浪特征要素關(guān)系的研究
配有機(jī)械式規(guī)則波造波機(jī)，另一端配有消能緩坡，由計(jì)算機(jī)控制產(chǎn)生所要求的特定波浪要素的波浪。波浪要素測(cè)量需用的3 支電容式波高傳感器，通過(guò)自動(dòng)采集系統(tǒng)采集波高，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理形成所需的數(shù)據(jù)文件。實(shí)驗(yàn)所用的浮式防波堤是按照1：40 比例縮小的浮式防波堤75cm×50cm×25cm（長(zhǎng)×寬×高），是由PVC 工程塑料骨架拼接而成的多層豎向分布結(jié)構(gòu)，每一豎層均由覆蓋有孔隙率為0.5 無(wú)仿土工布的鋼絲網(wǎng)組成，各豎層間距約為12.5cm。骨架兩端上方各固定有一排直徑30
建材發(fā)展導(dǎo)向 2019年14期2019-08-06
- 單變量與雙變量下浮式防波堤消能實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析
槽及機(jī)械式規(guī)則波造波機(jī)；3） 波高傳感器3 支；4） 四根尼龍繩，T 型固定鐵板；5） 采集記錄系統(tǒng)、電腦；6） 秒表、米尺等；2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備布置浮式防波堤堤模型布置在試驗(yàn)水槽中部塊上，模型前布置1 號(hào)、2 號(hào)兩支波高傳感器測(cè)量堤前波高，模型后布置一支0 號(hào)波高傳感器測(cè)量堤后波高。2.3 實(shí)驗(yàn)步驟1） 打開(kāi)輸水閥門待浮式防波堤升至適宜高度；2） 通過(guò)控制轉(zhuǎn)數(shù)為350 轉(zhuǎn)/分，通過(guò)調(diào)整造波等級(jí)，控制造波高度；3） 開(kāi)始造波并待波浪傳播穩(wěn)定后進(jìn)行測(cè)量，調(diào)整造
建材發(fā)展導(dǎo)向 2019年15期2019-07-21
- 轉(zhuǎn)閥控制式搖板造波機(jī)控制系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)應(yīng)用
，很多國(guó)內(nèi)外大型造波裝置也常采用電液伺服技術(shù)作為波浪模擬的解決方案，但是，電液系統(tǒng)中伺服閥的加工和裝配精度高、價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)和控制復(fù)雜等缺點(diǎn)阻礙其在常規(guī)的波浪生成研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)一步應(yīng)用[8]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者研制了一些大推力、多缸、多軸、高頻的液壓激振裝備，出現(xiàn)了交流伺服液壓振動(dòng)技術(shù)、新型電液伺服控制技術(shù)等[9-12]。文獻(xiàn)[13-15]中提出了一種旋轉(zhuǎn)閥芯結(jié)構(gòu)的高頻電液激振器用于大推力液壓振動(dòng)臺(tái)，并對(duì)電液激振器的頻率特性和典型激振波形的實(shí)現(xiàn)與控制等進(jìn)行了研究
實(shí)驗(yàn)室研究與探索 2019年6期2019-07-02
- 推搖組合式造波機(jī)參數(shù)研究與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
常采用實(shí)驗(yàn)室水槽造波技術(shù)來(lái)模擬海洋波浪，波浪的模擬是一種重要的實(shí)驗(yàn)手段，而造波機(jī)是進(jìn)行水槽實(shí)驗(yàn)的必備實(shí)驗(yàn)裝置[2-3]。根據(jù)造波板運(yùn)動(dòng)形式的不同，可以分為平推式和搖擺式造波機(jī)。平推式造波機(jī)通過(guò)造波板沿水平方向的平推運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)波浪的模擬；搖擺式造波機(jī)通過(guò)造波板繞底部鉸鏈搖擺運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)波浪的模擬[4-6]。平推式和搖擺式造波機(jī)由于造波原理不同，波形也各有特點(diǎn)，它們分別應(yīng)用于不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，由于實(shí)驗(yàn)要求的復(fù)雜性和多樣性，在實(shí)驗(yàn)需要不同形式的波浪時(shí)，單一運(yùn)動(dòng)形式的造波
實(shí)驗(yàn)室研究與探索 2019年5期2019-06-11
- 基于推板造波方法的數(shù)值波浪水槽性能研究
工具。其關(guān)鍵在于造波和消波方法的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。目前較為常用的數(shù)值造波方法包括動(dòng)量源項(xiàng)造波法、動(dòng)邊界造波法(推板式或搖板式)、給定入射邊界速度法及造波區(qū)域法；常用消波方法包括動(dòng)量源項(xiàng)消波法和多孔介質(zhì)消波法。M Brorsen和 JLarsen［1］根據(jù)源造波理論，通過(guò)在計(jì)算域內(nèi)設(shè)置的造波源可分別向源區(qū)域兩邊同時(shí)生成兩列方向相反的波。Peter Troch和 Julien De Rouck［2］應(yīng)用VOF追蹤數(shù)值波浪水槽的自由表面，首次實(shí)現(xiàn)了推板造波且消除邊界反射
四川建筑 2019年1期2019-03-29
- 波浪中船舶軸系的試驗(yàn)裝置與方法研究
結(jié)構(gòu)，通過(guò)水箱的造波機(jī)構(gòu)產(chǎn)生多種類型的波浪，從而將波浪力施加到輔軸上，模擬波浪對(duì)船體的激勵(lì)效應(yīng)并傳遞給軸系[2]。2.基于“噴水沖擊”的波浪發(fā)生裝置船體在波浪中的受力規(guī)律與水箱底部受到的波浪力相同，因此可利用水箱中波浪來(lái)模擬船體受力。水箱設(shè)計(jì)思路如下：水箱的上部安裝有造波機(jī)構(gòu)，造波機(jī)構(gòu)由固定在造波軸上的若干塊造波底板組成，造波底板上安裝造波板并通過(guò)螺栓與之活動(dòng)連接。改變造波板的水平角度，水泵噴成的水沖到造波板上就可以制造多種波浪。此外，水箱內(nèi)部的隔板可以上
發(fā)明與創(chuàng)新 2018年29期2018-12-19
- 轉(zhuǎn)閥控制式造波實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)
重視[1]，其中造波儀器在各種研究與教學(xué)中都處于十分重要的位置[2]。造波機(jī)由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和推波板等組成，在控制系統(tǒng)的作用下，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)推波板按照一定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，推波板推動(dòng)水體，進(jìn)而形成各種形式的模擬水波浪，用于研究波浪對(duì)行船、碼頭、及堤壩等水中建筑物的作用[3-4]。由于水池中的實(shí)驗(yàn)需要?jiǎng)佑么笮驮O(shè)備和較多的實(shí)驗(yàn)人員，導(dǎo)致波浪生成研究能耗大，用時(shí)長(zhǎng)，效率低，不方便進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)[5-6]。因此,如何建立控制簡(jiǎn)單的造波試驗(yàn)臺(tái)是解決上述問(wèn)題的關(guān)鍵。本文
實(shí)驗(yàn)室研究與探索 2018年9期2018-10-30
- 數(shù)值模擬推板式波浪水槽的關(guān)鍵參數(shù)取值探討
自由面捕捉技術(shù)、造波技術(shù)、消波技術(shù)、動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)起步相對(duì)較晚，與物理波浪水槽并稱為數(shù)值波浪水槽，在海岸工程、港口與航道工程、船舶與海洋工程專業(yè)的波浪問(wèn)題研究中起著重要作用.數(shù)值波浪水槽造波有3種方法：仿物理(推板式或搖板式)造波法[3-4]、邊界造波法[5]和源造波法[6-7].對(duì)于水波問(wèn)題，屬于非定常流動(dòng).推板式造波適用于淺水波及中等水深波，而搖板式造波則適用于深水波.數(shù)值模擬非定常的水波問(wèn)題，計(jì)算相當(dāng)耗時(shí)，除了必須采用高性能計(jì)算機(jī)和并行技術(shù)之外
- 小型推板式波浪水槽的性能測(cè)試分析*
題的試驗(yàn)設(shè)備,其造波的重復(fù)性、穩(wěn)定性和沿程衰減程度會(huì)影響試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和所采用的試驗(yàn)結(jié)果分析方法.文中結(jié)合武漢理工大學(xué)交通學(xué)院流體力學(xué)試驗(yàn)室新改建的小型推板式波浪水槽,展開(kāi)了水槽造波性能測(cè)試分析,主要涉及規(guī)則波的波高和周期的重復(fù)性、穩(wěn)定性,以及波高沿程衰減程度.結(jié)果表明,水槽造波的波高和波周期的重復(fù)性與穩(wěn)定性誤差,以及單位距離波高沿程衰減程度均較小.波浪水槽；推板式造波；重復(fù)性；穩(wěn)定性0 引 言波浪水槽再現(xiàn)實(shí)際海浪,進(jìn)行各種與波浪運(yùn)動(dòng)相關(guān)的研究是目前海岸工程
- 不規(guī)則波與開(kāi)孔沉箱相互作用數(shù)值模擬
，利用主動(dòng)吸收式造波等手段改進(jìn)了二維不規(guī)則波浪數(shù)值水槽，使得水槽中的波浪譜與目標(biāo)靶譜吻合較好。進(jìn)而建立了不規(guī)則波浪與開(kāi)孔沉箱作用一種新的數(shù)值模式，分析研究不規(guī)則波作用下開(kāi)孔沉箱的反射率，并與現(xiàn)有的物模結(jié)果和數(shù)模結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，為不規(guī)則波與開(kāi)孔沉箱作用問(wèn)題的研究，探求了一種新的數(shù)值手段。不規(guī)則波；CLEAR-VOF方法；主動(dòng)吸收式造波；開(kāi)孔沉箱；反射率Abstract: A two-dimensional irregular wave numerical f
海洋工程 2017年4期2017-10-12
- 孤立波數(shù)值造波研究*
63)孤立波數(shù)值造波研究*姚建喜1,2,3)吳靜萍1,2,3)(高性能船舶技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1)武漢 430063) (內(nèi)河航運(yùn)技術(shù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2)武漢 430063) (武漢理工大學(xué)交通學(xué)院3)武漢 430063)基于開(kāi)源平臺(tái)OpenFOAM研究開(kāi)發(fā)一種可模擬推板運(yùn)動(dòng)的動(dòng)邊界條件,實(shí)現(xiàn)推板造波數(shù)值模擬.以孤立波為研究對(duì)象,基于Goring孤立波造波理論以及Fenton九階孤立波解,確定兩種推板運(yùn)動(dòng)形式,并據(jù)此對(duì)孤立波造波和傳播過(guò)程進(jìn)行模擬.數(shù)值模擬
- 基于潛堤地形上的波浪傳播模擬
程序，賦予前邊界造波功能，形成與實(shí)驗(yàn)造波原理一致的推波板數(shù)值造波法。建立潛堤地形下的波浪水槽模型，模擬潛堤地形下的波浪傳播，其結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比吻合良好，驗(yàn)證該模擬方法在復(fù)雜地形情況下的可行性。關(guān)鍵詞：Fluent 推波板 造波 潛堤中圖分類號(hào)：TV13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）07（a）-0197-04河口海岸附近區(qū)域具有豐富的資源、密集的人口、發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)，且在此區(qū)域內(nèi)航道的開(kāi)發(fā)、港口的建設(shè)、海岸工程的防護(hù)對(duì)于沿海地區(qū)的發(fā)展
科技資訊 2017年19期2017-08-08
- 搖板式造波實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)
000)?搖板式造波實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)陳俊華1， 王丁一2， 程少科2， 李 越2(1. 浙江大學(xué) 寧波理工學(xué)院， 浙江 寧波 315100； 2. 太原科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院， 山西 太原 030000)分析了搖板造波理論，基于體積不變?cè)瓌t，即在一定條件下?lián)u板排開(kāi)水的體積等于波浪的體積，推導(dǎo)得到新的搖板造波傳遞函數(shù)。為了驗(yàn)證該傳遞函數(shù)，設(shè)計(jì)了搖板式造波實(shí)驗(yàn)臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，并在試驗(yàn)水池中進(jìn)行安裝調(diào)試。實(shí)驗(yàn)表明，該造波實(shí)驗(yàn)臺(tái)具有良好的頻響特性。同
實(shí)驗(yàn)室研究與探索 2016年9期2016-12-05
- FLNG拖曳晃蕩試驗(yàn)研究
的應(yīng)用。基于推板造波理論，設(shè)計(jì)并制作出一套單向推板造波系統(tǒng)，并按照1/300的縮尺比設(shè)計(jì)制作出FLNG及液艙模型，進(jìn)行了模型試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)研究了載液率對(duì)液艙晃蕩劇烈程度的影響效果，對(duì)勻速拖航過(guò)程中影響拖纜張力的部分因素進(jìn)行了對(duì)比研究。研究結(jié)果可為后續(xù)相關(guān)研究工作提供基礎(chǔ)。FLNG；推板造波系統(tǒng)；拖航；試驗(yàn)在研究液艙晃蕩問(wèn)題的過(guò)程中，主要有理論解析法、數(shù)值模擬法和模型試驗(yàn)研究等主流方法。Abramson、Faltinsen等人[1-3]的研究使線性模態(tài)理論、
石油礦場(chǎng)機(jī)械 2016年9期2016-11-16
- 基于EtherCAT網(wǎng)絡(luò)的伺服造波控制系統(tǒng)
CAT網(wǎng)絡(luò)的伺服造波控制系統(tǒng)聶俊杰1, 徐東亮1，王龍飛2，陳宗雨2(1.武漢理工大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，武漢430070；2.武漢菲仕運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)有限公司，武漢430223)摘要：介紹了TwinCAT和EtherCAT的基本特性。闡述了構(gòu)建EtherCAT網(wǎng)絡(luò)伺服造波控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件流程。該系統(tǒng)采用安裝德國(guó) Beckhoff公司的TwinCAT軟件的工控機(jī)作為主站、基于倫茨EtherCAT的數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器I700作從站、菲仕同步交流伺服電機(jī)U725.
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2016年5期2016-06-16
- 內(nèi)孤立波數(shù)值造波方法及其與理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較*
)采用質(zhì)量源數(shù)值造波方法模擬了兩層流體中內(nèi)孤立波的生成與傳播。付東明等(2009)結(jié)合KdV和mKdV理論發(fā)展了雙推板數(shù)值造波方法。陳鈺等(2009)利用 Fluent軟件,采用速度入射邊界法,成功建立了模擬弱非線性內(nèi)孤立波的分層數(shù)值水槽。王旭等(2014)結(jié)合內(nèi)孤立波理論進(jìn)一步研究了質(zhì)量源數(shù)值造波方法,與理論結(jié)果較符合。Zhang等(2012)使用 CFD方法建立了三維數(shù)值水槽,所得結(jié)果與KdV理論結(jié)果吻合較好。高原雪等(2012)基于 MCC理論,采用
海洋與湖沼 2016年5期2016-04-02
- 實(shí)驗(yàn)室水槽內(nèi)基于二階理論的波浪模擬
實(shí)驗(yàn)室常用的一階造波理論中的小振幅假設(shè)會(huì)在造波時(shí)生成附加的自由偽諧波，該波浪會(huì)影響造波的質(zhì)量，而二階造波方法可以通過(guò)附加造波板運(yùn)動(dòng)消除該自由偽諧波。文章基于Sch?ffer建立的二階造波理論，建立了實(shí)驗(yàn)室水槽造波軟件，針對(duì)規(guī)則波和不規(guī)則波，分別采用一階和二階理論進(jìn)行推板造波實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了二階造波方法的有效性，二階造波方法可有效抑制自由偽諧波，得到更精確的波形，并對(duì)采用二階造波理論產(chǎn)生波浪時(shí)的問(wèn)題進(jìn)行了討論。二階造波；約束諧波；自由諧波對(duì)波浪相關(guān)問(wèn)題的研究方法
水道港口 2016年2期2016-02-16
- 內(nèi)孤立波波致流場(chǎng)數(shù)值模擬研究*
03)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室造波, 采用PIV技術(shù)監(jiān)測(cè)內(nèi)波流場(chǎng),驗(yàn)證了理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果。近幾年, 利用數(shù)值水槽進(jìn)行模擬的計(jì)算流體力學(xué)(CFD)方法迅速發(fā)展起來(lái)。Zhang等(2012)使用CFD方法建立三維數(shù)值波浪水槽, 所得結(jié)果與 KdV理論計(jì)算結(jié)果較吻合, 證明該方法可有效模擬非線性內(nèi)孤立波。陳鈺等(2009)利用Fluent軟件, 通過(guò)設(shè)置造波邊界法, 成功建立了可有效模擬弱非線性內(nèi)孤立波的分層流數(shù)值水槽; 高原雪等(2012)基于 MCC理論, 利用速度
海洋與湖沼 2016年3期2016-01-15
- 黏性數(shù)值波浪水池研究與應(yīng)用
水池研究1.1 造波黏性數(shù)值波浪水池的造波方法可大致分來(lái)兩類：一為仿物理造波；二為純數(shù)值造波［2］。仿物理造波即仿照物理水槽造波機(jī)原理，用運(yùn)動(dòng)邊界作為造波源。數(shù)值推板造波與數(shù)值搖板造波就是仿物理造波中比較典型方法，通過(guò)規(guī)律性運(yùn)動(dòng)的數(shù)值造波板產(chǎn)生波浪。其原理簡(jiǎn)單，造波功能完善，并且擁有物理模型，容易得到檢驗(yàn)。造波邊界條件法和源函數(shù)造波法是純數(shù)值造波常用的兩種方法［2］。設(shè)置造波邊界條件是將行波的解析解或數(shù)值解作為給定造波邊界，但通常是固定不動(dòng)的；而源函數(shù)造波
水科學(xué)與工程技術(shù) 2015年4期2015-04-07
- 基于OpenFOAM的數(shù)值波浪水槽的建立與驗(yàn)證*
水槽,并對(duì)水槽的造波效果進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明:采用OpenFOAM能夠方便建立符合設(shè)計(jì)要求的數(shù)值波浪水槽;數(shù)值水槽能夠產(chǎn)生試驗(yàn)所需的規(guī)則波動(dòng);水槽消波區(qū)域作用良好,能夠消除反射波對(duì)自由波動(dòng)區(qū)域的影響。OpenFOAM; 數(shù)值波浪水槽; 造波與消波Class Number TP3911 引言數(shù)值波浪水槽主要用來(lái)模擬物理實(shí)驗(yàn)波浪水槽的造波與消波功能,完成波浪及水流、泥沙與海洋工程相互作用等相關(guān)科學(xué)研究和試驗(yàn)任務(wù)。相較于傳統(tǒng)波浪水槽,數(shù)值波浪水槽具有造價(jià)低廉、數(shù)
艦船電子工程 2015年6期2015-03-14
- 數(shù)值波浪水槽的造波及消波方法
?數(shù)值波浪水槽的造波及消波方法李暉1,2,3，何宏舟1,2,3，楊紹輝1,2,3(1.集美大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院，福建 廈門 361021；2.福建省能源清潔利用與開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 廈門 361021；3.福建省清潔燃燒與能源高效利用工程技術(shù)研究中心，福建 廈門 361021)[摘要]為了提高海洋工程相關(guān)問(wèn)題的研究效率，并為物理造波機(jī)的設(shè)計(jì)提供參考，應(yīng)用FLUENT軟件模擬了數(shù)值波浪水槽的造波及消波過(guò)程.在模擬中，利用用戶自定義函數(shù)UDF設(shè)置搖板造波機(jī)
- CAN總線造波機(jī)測(cè)控系統(tǒng)研制與應(yīng)用
82）CAN總線造波機(jī)測(cè)控系統(tǒng)研制與應(yīng)用（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0二研究所，江蘇 無(wú)錫 214082）為了更準(zhǔn)確地模擬波浪對(duì)物體的影響，設(shè)計(jì)并研制了CAN總線造波機(jī)測(cè)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)由工控機(jī)、交流伺服控制器、伺服電機(jī)等主要部件組成，采用CAN總線通信。硬件方面設(shè)計(jì)了電氣控制柜，軟件方面設(shè)計(jì)了人機(jī)操作界面，造波環(huán)節(jié)采用位置閉環(huán)控制，波浪測(cè)量環(huán)節(jié)采用開(kāi)環(huán)控制。實(shí)際應(yīng)用中系統(tǒng)測(cè)控能力強(qiáng)，所測(cè)波浪數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好、精度高，驗(yàn)證了該系統(tǒng)具有優(yōu)越的測(cè)控性能及造波性能。CA
自動(dòng)化儀表 2014年8期2014-10-22
- 主動(dòng)吸收式造波機(jī)的設(shè)計(jì)及初步實(shí)現(xiàn)*
90）主動(dòng)吸收式造波機(jī)的設(shè)計(jì)及初步實(shí)現(xiàn)*張亞群1,2?，姜家強(qiáng)1，盛松偉1，游亞戈1，王坤林1，陳高飛3（1. 中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所，中國(guó)科學(xué)院可再生能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510640；2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；3. 中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所，中國(guó)科學(xué)院低溫工程學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100190）主動(dòng)吸收式造波機(jī)能夠?qū)崟r(shí)消除水池干擾波對(duì)模型試驗(yàn)產(chǎn)生的影響，保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性?；谖⒎ɡ碚摚岢鲋鲃?dòng)吸收式造波斱法，推導(dǎo)搖板式造波機(jī)的控制
新能源進(jìn)展 2014年1期2014-10-12
- 基于Trio控制器的吸收式造波機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
300222)造波機(jī)是在實(shí)驗(yàn)水池中模擬波浪的設(shè)備，可人工控制產(chǎn)生不同類型的波浪，模擬實(shí)際海浪對(duì)船舶或各種建筑物的作用．但因?yàn)閷?shí)驗(yàn)水池的長(zhǎng)度有限，造波機(jī)對(duì)模型或池壁的反射波會(huì)再一次反射，即波浪的二次反射，它會(huì)嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．而吸收式造波機(jī)在產(chǎn)生擬需波浪的同時(shí)，能吸收實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)的二次反射波，其原理是在推波板式造波的基礎(chǔ)上，通過(guò)采集、計(jì)算波浪數(shù)據(jù)，給推波板一個(gè)附加的二次位移，以消除反射波浪撞擊推波板形成的二次反射波，從而更真實(shí)地模擬海浪的運(yùn)動(dòng)[1]．現(xiàn)有吸收
天津科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2014年2期2014-05-08
- 三維數(shù)值波浪水池的構(gòu)建和粘性影響研究
yering實(shí)現(xiàn)造波板的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在動(dòng)量方程中添加源項(xiàng)實(shí)現(xiàn)阻尼消波，建立具有良好造波、消波功能的三維推板式數(shù)值波浪水池。利用本數(shù)值水池，結(jié)合理想流體Inviscid模型和湍流RNG k－ε模型，通過(guò)模擬具有不同波長(zhǎng)、波高的余弦波研究粘性在數(shù)值波浪水池中的影響。結(jié)果分析表明，粘性力對(duì)流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)存在阻滯作用，從而使波高沿水池長(zhǎng)度方向發(fā)生了明顯的衰減，衰減幅度與波陡呈正比，衰減形式符合指數(shù)規(guī)律。粘性力;衰減規(guī)律;數(shù)值波浪水池;VOF0 引言近幾十年來(lái)，隨著計(jì)
艦船科學(xué)技術(shù) 2014年5期2014-03-08
- 圓弧面防波堤的水力特性研究
增加了內(nèi)部源函數(shù)造波功能等。2.2NEWFLUME 建模對(duì)于波源，有邊界造波和內(nèi)部源函數(shù)造波兩種方法。邊界造波法:由于大多數(shù)周期波浪理論都會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量?jī)糨斠片F(xiàn)象，而邊界造波法指定自由表面位移和速度值，因此會(huì)有凈質(zhì)量流進(jìn)入計(jì)算域，累計(jì)后會(huì)導(dǎo)致計(jì)算溢出。源函數(shù)造波法:采用源函數(shù)域內(nèi)造波法的優(yōu)勢(shì)在于不用指定邊界處的波浪條件，避免邊界波浪反射問(wèn)題，并且由于波浪在域內(nèi)產(chǎn)生，因此左右邊界都可以設(shè)置為輻射邊界條件，很容易就可以吸收外傳的波列。本文采用內(nèi)部源函數(shù)造波，為了保
山西建筑 2012年8期2012-07-28
- 波浪生成研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)用水槽系統(tǒng)設(shè)計(jì)
問(wèn)題，基于搖板式造波機(jī)生波技術(shù)，設(shè)計(jì)一種波浪生成研究和教學(xué)用水槽系統(tǒng)，利用該水槽系統(tǒng)，進(jìn)行規(guī)則波生成實(shí)驗(yàn)、不規(guī)則波生成實(shí)驗(yàn)、規(guī)則波重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析水槽系統(tǒng)性能。1 搖板式造波機(jī)工作原理?yè)u板式造波機(jī)[4-7]通過(guò)機(jī)械驅(qū)動(dòng)使搖板繞固定轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)，搖板在擺動(dòng)過(guò)程中擾動(dòng)水面，使槽中水波動(dòng),見(jiàn)圖1。圖1 搖板造波示意波高與造波搖板的擺幅有關(guān)，波浪周期與造波搖板的擺動(dòng)周期有關(guān)。對(duì)于小振幅的線性波，搖板擺幅與波高之間的關(guān)系為H=2Me(1)式中：M——系數(shù)，
船海工程 2012年4期2012-01-22
- 基于搖板式造波機(jī)的無(wú)反射造波仿真
時(shí)，需要長(zhǎng)時(shí)間的造波，以研究其在波浪中的水動(dòng)力性能并考核海洋工程的運(yùn)行及安全性能。但在大部分的水池中，不能長(zhǎng)時(shí)間生成符合要求的目標(biāo)波浪。因此，如何使造波機(jī)能主動(dòng)吸收域內(nèi)的反射波浪，減少波浪二次反射便成為水池造波技術(shù)研究的重要課題之一。國(guó)外已開(kāi)始了這一問(wèn)題的研究，Hirakuchi［1］采用在造波板上設(shè)置浪高儀來(lái)監(jiān)測(cè)波浪，進(jìn)而修正產(chǎn)生波浪的造波信號(hào)來(lái)達(dá)到吸收反射波浪的目的；Frigaard等［2］采用在造波板前一定距離處設(shè)置兩個(gè)浪高儀來(lái)監(jiān)測(cè)波浪；Schaff
中國(guó)艦船研究 2011年5期2011-11-09
- 水池?fù)u板式造波機(jī)傳遞函數(shù)研究
）1 引 言2 造波機(jī)簡(jiǎn)介拖曳水池造波系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，圖1所示為造波機(jī)搖板以及電動(dòng)缸照片。其中，機(jī)械系統(tǒng)主要用于提供安裝支撐以及推動(dòng)池水運(yùn)動(dòng)以產(chǎn)生波浪，它包括18塊搖板以及相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)，造波板設(shè)計(jì)板寬為0.41 m，板高為2.1 m，板的浸深為1.6 m。電控系統(tǒng)包括控制計(jì)算機(jī)、多軸運(yùn)動(dòng)控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、交流伺服電機(jī)、電動(dòng)缸、電控柜以及相關(guān)的輔助線路等，其作用是按照給定的運(yùn)動(dòng)條件驅(qū)動(dòng)電動(dòng)缸運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)搖板運(yùn)動(dòng)。電控系統(tǒng)中控制器
船舶力學(xué) 2011年11期2011-06-07
- 造波理論在滑坡涌浪計(jì)算中的應(yīng)用
255049）造波理論在滑坡涌浪計(jì)算中的應(yīng)用王義軍 王延平（1.成都市勘察測(cè)繪研究院，四川 成都 610059；2.山東理工大學(xué)，山東 淄博 255049）波浪的產(chǎn)生可以由造波機(jī)在實(shí)驗(yàn)室生成，也可以是滑坡體滑入水中造成。它們具有相似性。本文根據(jù)造波理論，對(duì)滑坡體進(jìn)行理想化假設(shè)，推導(dǎo)出滑坡涌浪計(jì)算方程。它能較準(zhǔn)確的估算出滑坡涌浪高度，充分驗(yàn)證了造波理論在滑坡涌浪計(jì)算中的可行性?；?；涌浪；波浪模擬；造波理論在我國(guó)很多大中型水利工程中，存在著危巖和滑坡，如果
中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品 2011年3期2011-01-23
- 小型室內(nèi)水槽造波造風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1）小型室內(nèi)水槽造波造風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)官 晟1，王巖峰1，黃振興2，高軍偉2（1.國(guó)家海洋局第一海洋研究所，山東 青島 266071；2.青島大學(xué)自動(dòng)化工程學(xué)院，山東 青島 266071）小型室內(nèi)風(fēng)浪水槽是海氣界面多種微尺度過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)設(shè)施。造風(fēng)造波系統(tǒng)是風(fēng)浪水槽的核心部分。針對(duì)多種微尺度過(guò)程模擬的需要，設(shè)計(jì)了造風(fēng)造波系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)與控制軟件。利用該系統(tǒng)，開(kāi)展了多種造波、造風(fēng)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，證明該設(shè)計(jì)滿足各項(xiàng)預(yù)定指標(biāo)，可以有效模擬多種海氣界面風(fēng)
海洋技術(shù)學(xué)報(bào) 2011年4期2011-01-10
- 基于VOF方法的造波、消波技術(shù)
基于VOF方法的造波、消波技術(shù)蘭雅梅1,2, 郭文華2, 宋秋紅1, 袁軍亭1(1.上海海洋大學(xué),上海 201306;2.上海河口海岸科學(xué)研究中心,上海 201201)以 N-S方程為控制方程,基于有限體積法,將入射波波場(chǎng)作為人工的分布源項(xiàng)加入動(dòng)量方程,提出了適用于VOF方法的源造波——消波段技術(shù),可以有效地消除波浪遇結(jié)構(gòu)物的反射波;在水槽末端布設(shè)消波段吸收入射波,允許在較小的計(jì)算域內(nèi)提供任意的有效工作時(shí)間,提高了計(jì)算效率。對(duì)行波及駐波的計(jì)算,分別考察了前
中國(guó)海洋平臺(tái) 2010年1期2010-09-09
- 大功率電機(jī)應(yīng)用于造波機(jī)控制系統(tǒng)的可行性研究
大功率電機(jī)應(yīng)用于造波機(jī)控制系統(tǒng)的可行性研究李木國(guó),(劉 闖, 王 靜,)張 群大連理工大學(xué),大連 116024結(jié)合實(shí)際課題取得的成功經(jīng)驗(yàn),介紹了大功率大型不規(guī)則波造波機(jī)控制系統(tǒng)的組成及工作原理,闡述了該系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)工作過(guò)程中的性能以及特性曲線,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)大功率電機(jī)應(yīng)用于大型造波機(jī)領(lǐng)域頻繁正反轉(zhuǎn)的可行性。造波機(jī);大功率;運(yùn)動(dòng)控制;伺服電機(jī);控制系統(tǒng)Abstract:With the success experience of practical issues,
中國(guó)海洋平臺(tái) 2010年2期2010-09-09
- 基于單片機(jī)的吸收式造波機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
191）0 引言造波機(jī)是港口工程試驗(yàn)中重要的基礎(chǔ)設(shè)施，用來(lái)產(chǎn)生不同波長(zhǎng)和波高的各種形式的波浪，實(shí)現(xiàn)模擬自然波浪、研究海浪對(duì)港口建筑或船舶影響的目的。吸收式造波機(jī)具有消除波浪的二次反射功能，更能真實(shí)的模擬海洋波浪的運(yùn)動(dòng)。其控制系統(tǒng)的硬件部分主要包括：工控機(jī)、D/A卡、控制卡、采集卡、伺服驅(qū)動(dòng)器、限位傳感器與水位傳感器等。1 控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)對(duì)造波機(jī)運(yùn)動(dòng)的控制實(shí)際上是通過(guò)對(duì)伺服電機(jī)的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本系統(tǒng)采用IPC620 H型工控機(jī)，計(jì)算造波機(jī)控制信號(hào)。通
制造業(yè)自動(dòng)化 2010年1期2010-08-23