Волновой танк - Wave tank

Тестирование модели с периодическим Волны Стокса в буксирном танке Wave-Tow Tank Лаборатории океанической инженерии Jere A. Chase, Университет Нью-Гэмпшира.

А волновой танк это лаборатория установка для наблюдения за поведением поверхностные волны. Типичный волновой резервуар представляет собой ящик, заполненный жидкость, обычно воды, оставив открытым или воздуха -заполненное пространство сверху. На одном конце резервуара исполнительный механизм генерирует волны; другой конец обычно имеет поверхность, поглощающую волны.[1] Аналогичным устройством является пульсация танка, который является плоским и неглубоким и используется для наблюдения за узорами поверхностных волн сверху.

Волновой бассейн

Волновой бассейн на Университет штата Мэн.

А бассейн с волнами представляет собой волновой резервуар, ширина и длина которого сопоставимы по величине, часто используется для испытаний судов, морских сооружений и трехмерных моделей гаваней (и их волноломов).

Волновой лоток

А уединенная волна в лабораторном волноводе
Большой волновой лоток Forschungszentrum Küste в Мариенвердере /Ганновер, Германия, длиной 307 м и глубиной 7 м.[2]

А волновой лоток (или же волновой канал) - особый вид волнового резервуара: ширина лотка намного меньше его длины. Таким образом, генерируемые волны - более или менее - двумерный в вертикальной плоскости (2DV), что означает, что орбитальная скорость потока компонент в направлении перпендикуляр к боковой стенке лотка намного меньше, чем два других компонента трехмерный скорость вектор. Это делает волновой лоток подходящим средством для изучения структур, близких к 2DV, таких как поперечные сечения волнорез. Также могут быть испытаны (3D) конструкции, обеспечивающие небольшую блокировку потока, например измерение волновых сил на вертикальных цилиндрах, диаметр которых намного меньше ширины лотка.[3]

Волновые лотки можно использовать для изучения эффектов волны на воде на прибрежные сооружения, офшорные сооружения, перенос наносов и другие явления переноса.

Волны чаще всего генерируются с помощью механического волновода, хотя существуют также ветроволны с (дополнительной) генерацией волн воздушным потоком над водой - с желобом, закрытым сверху крышей над свободной поверхностью. Генератор волн часто состоит из перемещающейся или вращающейся жесткой волновой доски. Современные генераторы волн управляются компьютером и могут генерировать помимо периодический волны также случайные волны, уединенные волны, группы волн или даже цунами -подобное волновое движение. Генератор волн находится на одном конце волнового лотка, а на другом конце - испытываемая конструкция или поглотитель волн (пляж или специальные конструкции, поглощающие волны).[4]

Лобовое столкновение упругих солитонов в мелкой (h = 13 см) воде [5]

Часто боковые стены содержат стеклянные окна или полностью сделаны из стекла, что обеспечивает четкое визуальное наблюдение за экспериментом и легкое развертывание оптических инструментов (например, с помощью Лазерная доплеровская велосиметрия или же велосиметрия изображения частиц ).

Бассейн с круговой волной

В 2014 году был построен первый круглый бассейн с комбинированным токовым и волновым испытанием. FloWaveTT был введен в эксплуатацию в Эдинбургский университет. Это позволяет генерировать «настоящие» волны на 360 ° для имитации суровых штормовых условий, а также контролируемые научными исследованиями волны на одном и том же объекте.

Смотрите также

дальнейшее чтение

  • Хьюз, Стивен А. (1993), Физические модели и лабораторные методы в прибрежной инженерии, World Scientific, ISBN  978-981-02-1541-5

Рекомендации

  1. ^ Волновой танк в Университете Нью-Гэмпшира - Лаборатория океанической инженерии Чейза
  2. ^ Информация о лотке на Forschungszentrum Küste научно-исследовательский институт Ганноверского университета.
  3. ^ Лаборатория океана и гидравлики в Институте технических исследований КАДЖИМА
  4. ^ Лео Холтуйсен. Волны в океанических и прибрежных водах (2018). 404 стр. ISBN  0521129958, ISBN  9780521129954
  5. ^ Волновая лаборатория кафедры математики ЕРАУ-БД.

внешняя ссылка