水运工程中物理模型试验造波机的发展与应用

文中首先对模型试验中造波机的分类和发展历程进行梳删,进而对交通运输部天津水运工程科学研究院所拥有的水槽造波机、水池造波机、L型造波机以及大比尺水槽造波机进行了介绍,最后分析了造波机的日常维护和保养措施。     

应用VOF方法分析波浪与透空式码头的作用

应用VOF(Volume of Fluid Method)的二维数值波浪水槽模型,计算了某工程透空式高桩码头的透浪系数,并与实验结果及Wiegel,Kriebel公式计算结果进行了比较,为减小造波边界的二次反射影响,在数值波浪水槽左端设置了可吸收式造波机数值边界条件,数模得到的透空码头的透浪系数与实验结果吻合较好,与Wiegel、Kriebel等学者的理论公式计算结果一致.     

水槽造波机参数确定及无反射技术研究

用势函数理论计算出水槽不规则造波机的最大行程、负载力和功率。基于造波板前设置水位传感器与无反射情况的水位变化相对比 ,构成反馈的闭环控制思路 ,研究实现消除二次反射的方法。     

新型水槽造波机参数设计与特点

在全球气候变化的背景下,近年来经常出现极端波浪造成海岸工程的破坏。为重现破坏过程,研究破坏机理,解释大风浪下泥沙的起动与运动,分析结构与地基在大浪作用下的耦合作用,需要大尺度的波浪水槽进行试验研究,以突破比尺效应的限制。新型水槽造波机是该水槽中重要的设备。通过分析我国波浪和工程特点,对比应用需求,得到造波机的主要设计参数。设计建设中的大比尺波浪试验水槽长450 m,宽5 m,深8~12 m,建成后将是世界上尺度规模最大和造波能力最强的波浪试验水槽,配套造波机的设计波高达到3.5 m。     

波浪生成研究和实验教学用水槽系统设计

针对波浪生成研究和波浪生成实验教学需要,基于摇板式造波机生波技术设计一种波浪生成研究和教学用水槽系统。利用该水槽系统进行规则波生成实验、不规则波生成实验、规则波重复性实验,结果表明,此水槽系统满足实验研究和教学需要。     

具有ARC功能的摇板式造波机的应用研究

船舶试验科学的发展促进了水池试验水平的提高,采用具有ARC(主动式消波)技术的造波系统会有效地吸收各种反射波,明显提高水池的波浪模拟质量.本文针对摇板式造波机,对主动反射吸收造波原理进行推导,提出了适用于规则波和不规则波的摇板式造波机的主动消波方法,并在水槽中设计出一套用于ARC造波的计算机控制单元板造波装置,最后通过试验结果对这种方法进行了主动消波的验证.     

基于LabVIEW的水槽造波机控制系统的开发

以天津大学海岸工程实验室长×宽×高=90 m×2 m×1.8 m的双轴推板式波浪水槽为对象,开发基于LabVIEW的造波机控制系统。该系统包括造波计算、运动控制、状态监视以及数据采集等部分,实现在水槽造波机上的多轴同步控制。该系统可以实现多种规则波和不规则波的模拟,具有友好直观的人机界面,操作方便。对于虚拟仪器技术及LabVIEW在造波机控制领域的应用具有重要意义。     

主动吸收式造波技术的发展及应用

在港口工程、水利工程及海洋工程研究领域,常借助水槽或水池等设施进行物理模型实验研究.主动吸收式造波技术可以有效解决实验室造波过程中的二次反射问题,在水池中生成高质量的模拟波浪场,按照比尺充分还原实际海况.文章从反馈信号类型的角度出发,回顾和论述了基于板上波高信号反馈、板前波高信号反馈以及力信号的三种主动吸收式造波技术的...     

海事公告

A关于发布《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》(JTJ218-2005)的通知由我部组织交通部天津水运工程科学研究所和天津港湾工程研究所等单位制定的《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》,业经审查通过,现批准为强制性行业标准,编号为JTJ218-2005,自2006年5月1日起施行。本规     

基于OpenFOAM开源程序的无反射数值波浪水槽

基于计算流体动力学开源程序OpenFOAM,通过在质量守恒方程中添加质量源来实现域内源造波,结合VOF法捕捉自由表面,并采用阻尼消波,建立了二维无反射数值波浪水槽。算例结果表明,所建立的二维无反射数值波浪水槽可以较好地模拟行进波和立波,并且能够较好地避免边界反射及二次反射。     

电动造波机的研究与设计

介绍电动造波机的各组成部分及其在模型试验中的应用,并讨论了实验室内模拟海浪的造波效果测试。水槽模拟海浪的检验结果表明,本造波机系统能够准确地模拟规则波、不规则波、孤立波和奇异波,实际波形与理想波形拟合较好,波高与周期的误差均满足JTJ/T 234-2001《波浪模型试验规程》的要求。     

基于二阶造波理论的聚焦波实验室模拟

目前实验室中的聚焦波均是利用线性叠加原理产生的,其中造波板位移为各组成波浪按线性造波理论所得分量之和。但是聚焦波浪特性会受到线性造波板位移产生的自由伪谐波的影响。文章采用二阶造波理论建立实验室中聚焦波浪造波软件,并分别采用一阶理论和二阶理论进行物理水槽和数值水槽造波实验,结果表明采用二阶造波理论可以有效地提升水槽聚焦波浪的模拟精度。     

港口岩土工程技术交通行业重点实验室--中华人民共和国交通运输部

中交天津港湾工程研究院岩土工程研究所是集科研、设计、检测、勘察、咨询,施工于一体的综合性研究所。     

利用AM解析法实现不规则波的入反射分离

基于分离规则合成波的解析方法,提出了不规则合成波分离的理论技术,将不规则波浪等价为特定频率规则波进行分离,首先通过数值模拟方法检验,分离叠加30%噪声的模拟合成波浪,分离精度利用相关系数评价达0.97,然后测试无反射造波水槽中的现场合成波浪,经波谱分析,分离精度能够达到工程标准。     

吸收式造波机控制系统的研究与设计

在借鉴国内外先进造波技术和经验的基础上,对造波机控制系统的组成进行分析研究,设计完成造波机控制硬件系统;根据吸收式造波理论编写控制软件,并进行吸收式与非吸收式造波试验。试验结果表明,该控制系统能有效地解决模型试验中的多次反射问题。     

多个波高仪实现两点法分离合成波浪

利用多个波高仪解决了两点法间距取值局限性的问题,利用FFT实现了波浪三角级数展开式系数的快速运算。改进的两点法可以分离规则波和不规则波,本文首先分离叠加噪声的计算机模拟合成波浪,分离精度利用相关系数评价,然后测试无反射造波水槽中的现场合成波浪,经波谱分析,分离精度能够达到工程标准。     

理事单位风采——中交天津港湾工程设计院有限公司

中交天津港湾工程设计院有限公司成立于1972年,隶属于中国交通建设集团第一航务工程局有限公司。具有建设部颁发的工程设计水运行业甲级、建筑行业(建筑工程)甲级,国家发改委颁发的工程咨询港口河海工程甲级、建筑甲级,交通部颁发的水运监理甲     

港口岩土工程技术交通行业重点实验室——中华人民共和国交通运输部认定

港口岩土工程抚摩交通行业重点实验室是“十一五”期间5家首批通过交通运输部认定的重点实验室之一，是在中交股份岩土工程重点实验室和中交天津港湾工程研究院有限公司岩土工程研究所的基础上组建的.     

港口岩土工程技术交通行业重点实验室——中华人民共和国交通运输部认定

港口岩土工程技术交通行业重点实验室是“十一五”期间5家首批通过交通运输部认定的重点实验室之一，是在中交股份岩土工程重点实验室和中交天津港湾工程研究院有限公司岩土工程研究所的基础上组建的。     

基于FLUENT的垂向二维数值波浪水槽的造波效果

建立精准的数值波浪水槽需要选取合适的造波方法、波浪方程和网格尺寸。利用FLUENT流体力学模型,采用源项法、推板法、速度边界法3种造波方法,分别建立不同网格尺寸和波陡条件下的数值波浪水槽。结合相应的波浪理论,比较采用各造波法的数值一阶线性波和二阶Stokes波、三阶Stokes波效果,得出数值波传播特点、适宜网格尺度及波陡对数值波效果影响。结果表明,源项造波法造波的波高沿水槽衰减最快,对网格尺寸变化最敏感;推板造波法数值造波效果最好;速度边界造波法计算效率最高,数值波高沿水槽衰减速度最小;在数值水槽的波浪传播有非线性作用影响,导致即使造波是线性波,传播到一定距离后,波面也有非线性变形。