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。     

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。     

非线性波浪水槽内波浪的产生和传播

文章在波浪水槽内通过数值模拟和物理实验相结合的方式,研究了波浪的产生和传播问题。在高阶谱计算模型中引入数值造波边界条件,建立了非周期谱波浪水槽。基于该水槽研究了具有不同波要素波浪的产生和传播问题,通过与理论解的比较验证了数值结果的正确性。结果表明线性波浪理论可预测具有较小Ursell数波浪的传播,而随着Ursell数的增大,波浪的运动可用二阶波浪理论解来描述。最后通过数值模拟结果和实验结果比较,验证了数值水槽的有效性,分析表明,波面升高及其对应振幅谱的计算结果与实验数据吻合较好。     

沪东中华承建11万吨原油轮

日本港湾机场技术研究所斥资5亿日元，在横须贺建成了一座假想海上油轮溢油的“油污回收再现水槽实验”装置。其水槽长20米，宽6米，水深2．5米。可将水槽内的水温调到5℃-30℃，与实际海面相似的状态，使海水在水槽内掀起50厘米高的波浪。公开实验是在水槽倒人粘性油污，先用油污回收机把油污和海水同时吸人，然后再用分离装置分离油污。     

水路绿色建设与灾害防治国际科技合作基地

<正>水路绿色建设与灾害防治国际科技合作基地(下称"国合基地")于2014年10月被科技部认定为示范型国际科技合作基地,依托单位为交通运输部天津水运工程科学研究院。国合基地拥有国际先进的大比尺波浪试验水槽、"L"型港池造波机、海港内河综合模拟实验厅等科研大设施和先进的波浪、水流、泥沙测试仪器设备以及数值模拟软件,拥有交通运输行业水运领域专家领衔的一流的科研团队。国合基地十分重视国际科技合作和学术交流,与美国休斯顿大学合作开展港湾突发性溢油应急及生态修复技术合作,利用天科院大比尺波浪水槽开展围油栏性能测试试验研究,提出围油栏功效综合     

基于光学的波浪测量方法在波态研究中的应用

针对大比尺波浪水槽的实验环境特点,提出了基于光学影像系统的波浪测量方法,并将该方法应用于波态研究。其工作原理是:在水槽上边缘俯视拍摄波浪表面和水槽侧壁,依据给定的采样频率完成图像的截取,通过刻度尺标定、图像分割、灰度化、图像平滑滤波、波面识别来获取波面数据,进而进行波态研究,获得波浪在水槽中的空间形态。经实验验证,此方法实现了非接触测量,具有高精度、高灵敏度、高稳定性的特点,在波浪测量与监测方面具有广阔的应用前景。     

环形水槽最佳转速比研究

环形水槽常用于模拟一般河流的水流结构,来研究细颗粒泥沙的起动、沉降等问题,长期以来得到广泛使用。但环形水槽内部存在强烈的不可消除的二次流,通常情况下,可以通过调节剪切环和水槽的转速比来减弱环形水槽二次流。文章通过对比环形水槽实体环形水槽实测流速和数值环形水槽计算的结果,建立环形水槽数值环形水槽。在既定的环形水槽和试验水深条件下,通过改变上下盘的转速研究了环形水槽的最佳转速比,文章认为传统的实体环形水槽率定最佳转速比的方法存在一定不合理性以及不同的实验目的应设定不同的最佳转速比。     

高校教师的教学与科研良性互动问题探讨

针对国内高校普遍存在的教师教学与科研工作协调不佳,教学与科研不但不能互相促进,甚至相互造成负面影响的现状,通过分析教学与科研良性互动的内涵,归纳了教学与科研良性互动缺失的主要成因,提出促进教学与科研良性互动的有效举措,并以海事院校航运管理专业业务课教师为例,对高校教师的教学与科研良性互动问题进行实证分析。     

简单流体系统的建模与仿真

水槽系统经常被用来作为控制过程的演示模型,如可以用水槽构建单容水槽、积分水槽、双容水槽等模型用以模拟工业过程控制中的各种对象。在工程应用中水槽系统模型也有一定的代表性,如储液罐、油箱等。本文分析了单容水槽与双容水槽的建模方法,包括其传递函数及相应曲线,在此基础上建立了适合单容水槽和双容水槽的数学模型,并介绍了单容水槽与双容水槽的建模过程以及模型的线性化过程,最后对系统用MATLAB进行了仿真。     

建设开放型轮机实验室提高教学科研水平

在规划“211工程”二期实验室建设项目时，根据有利于航海类院校教学和科研水平提高的要求，提出了建设和管理现代化的开放型轮机实验室的一系列构想。     

热能与动力工程实验教学中心(一)

<正>热能与动力工程实验教学中心成立于2005年,它是在20世纪70年代末组建的船舶动力装置实验室基础上由面向单一专业发展为面向热能与动力工程、轮机工程、建筑环境与设备工程及相关专业的综合性实验中心。中心下设动力与轮机实验室、热工与建环实验室,建筑总面积1 950 m~2。中心有各类仪器设备300多台套,各类计算机50多台,其中有大型轮机仿真模拟器、动力系统及装置综合测试分析系统、动力系统减振降噪试验台、热力系统综合实验装置、燃气热泵实验装置、楼宇控制实验台螺旋管传热与流动特性实验装置以及SB3DS软件系统等。中心能满足本科实验教学、研究生教学及科研的需要。     

水路绿色建设与灾害防治国际科技合作基地

正水路绿色建设与灾害防治国际科技合作基地(下称"国合基地")于2014年10月被科技部认定为示范型国际科技合作基地,依托单位为交通运输部天津水运工程科学研究院。国合基地拥有国际先进的大比尺波浪试验水槽、大型土工离心机、海港内河综合模拟实验厅等科研大设施和先进的波浪、水流、泥沙测试仪器设备以及数值模拟软件,拥有行业专家领衔的一流的科研团队。     

海底子母管线在规则波作用下的数值研究

采用三步有限元法离散N-S方程,建立了数值波浪水槽模型。数值研究了规则波作用下海底子母管结构的水动力特性。对海底子母管线所受波浪力的数值结果与物模实验结果进行比较。基于该数值模型,还考察了不同的子母管间相对缝隙G/D(0.1,0.25,0.5,0.75)对海底子母管线水动力特性的影响。分析得到了不同G/D下海底子母管线的涡脱落特性以及管线水动力系数随G/D的变化规律。结果表明,数值结果和实验结果吻合较好,该数值波浪水槽模型可用来计算波浪作用在海底子母管线上的水动力。关于不同G/D,得到了2种不同的涡脱落模式,在G/D较小(0.1,0.25)时,为"反相同步脱落"模式,在G/D较大(0.5,0.75)时,为"同相同步脱落"模式。     

基于SPH方法的明基床开孔沉箱数值模拟研究

基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法,结合域着色(CDP)技术,建立了二维数值水槽。利用数值水槽对典型工况下规则波与明基床上开孔沉箱的相互作用进行数值模拟。对比分析文章CDP-SPH方法与VOF方法计算结果以及实验数据,结果显示文章模型与实验值更加吻合,表明SPH方法在解决大变形自由面问题上具有一定优势。随后,将数值水槽用于模拟多种工况下波浪与明基床开孔沉箱的相互作用,分析了相对基床高度和相对消浪室宽度对明基床上开孔沉箱反射系数的影响。最后,将计算得到的反射系数与实验所得经验公式进行比较,数值模拟结果与实验结果吻合良好。文章采用改进的CDP-SPH方法,大大降低了SPH方法用于计算开孔沉箱的计算量,为开孔沉箱的数值模拟提供了新的手段。     

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.     

循环水槽及其工作段自由液面波动及消波探讨

本文介绍广东省五大重点实验基地之一的广东省航运科研所的三面收缩水槽驻波的形成，抑波板的形状对消波的效果，并与哈尔滨船舶工程学院的四面收缩水槽进行比较。探讨了抑波板形状、收缩段形状对水槽消波效果的影响。     

实验室水槽内基于二阶理论的波浪模拟

实验室常用的一阶造波理论中的小振幅假设会在造波时生成附加的自由伪谐波,该波浪会影响造波的质量,而二阶造波方法可以通过附加造波板运动消除该自由伪谐波。文章基于Sch?ffer建立的二阶造波理论,建立了实验室水槽造波软件,针对规则波和不规则波,分别采用一阶和二阶理论进行推板造波实验,验证了二阶造波方法的有效性,二阶造波方法可有效抑制自由伪谐波,得到更精确的波形,并对采用二阶造波理论产生波浪时的问题进行了讨论。     

大型循环水槽吊舱推进器空泡性能试验研究

文章介绍了大型循环水槽实验室利用全附体船模进行了RORO吊舱推进器空泡性能试验研究情况及相应吊舱推进器空泡试验方法,并与Marin试验结果进行了比较。试验结果表明:在相同模型与试验工况下,吊舱推进器螺旋桨叶片上空泡形态及空泡诱导的船体脉动压力与国外Marin试验结果相当。     

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...     

国内第一座无反射造波机实验水槽在天津港湾工程研究所落成

2005年6月28日，国内第一座无反射造波机实验水槽在天津港湾工程研究所举行了落成庆典及剪彩仪式。天津港湾工程研究所张敬所长在庆典仪式上介绍了有关无反射造波机实验水槽的情况。交通部水运司李永恒处长，交通部科教司邹力处长，王焱处长；