一种风浪流全耦合动力实验系统技术方案

技术编号:24820664 阅读:41 留言:0更新日期:2020-07-08 06:14
本实用新型专利技术公开了一种风浪流全耦合动力实验系统,包括空气动力系统和水动力系统,所述空气动力系统为低速风洞,所述水动力系统包括实验水池、造波系统、造流系统、假底系统和地形模拟系统。本实用新型专利技术的空气动力系统位于实验水池上方,实现精细化风场模拟;造波系统、造流系统设置于实验水池边壁附近,模拟波浪和海流的耦合作用;实验水池底部的假底系统为升降式,实现变水深模拟;地形模拟系统为可拆卸式,安装于假底系统之上,模拟复杂海洋地形。

【技术实现步骤摘要】
一种风浪流全耦合动力实验系统
本技术涉及海洋工程及海岸工程领域,尤其涉及一种风浪流全耦合动力实验系统。
技术介绍
海洋工程及海岸工程结构物会同时遭受海风、波浪、海流等荷载的耦合作用,其结构物的设计、施工和安全运行存在非常复杂的科学技术问题。尽管可以依靠计算软件仿真模拟,但是物理模型试验在校准数值模型参数、验证数值预报的性能特征、对新的设计概念提供物理证据方面至关重要。然而,现有实验设备难以实现风、波浪、海流的同步高品质模拟,不能合理反映复杂多变的海洋环境对结构的作用。目前,海洋工程及海岸工程实验多采用分部、孤立的模拟方法:上部结构单独进行风洞实验,获取风荷载;在水槽或水池进行下部结构实验,上部结构物所受风荷载采用等效推力相似的方法来近似代替。上述实验无法实现风荷载、波浪荷载和海流荷载的高精度耦合模拟。为了实现风荷载、波浪荷载、海流荷载的耦合模拟,世界上最先进的海洋工程实验室荷兰Marin水池实验室、上海交通大学海洋工程国家重点实验室均采用在深水池中加装鼓风机矩阵模拟风载荷作用。然而,鼓风机所造风场品质单一、均匀性较差,无法满足大型化、精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风浪流全耦合动力实验系统,其特征在于,它包括:/n空气动力系统(1),所述空气动力系统(1)采用低速风洞,所述低速风洞为边壁均密闭的管状结构;/n水动力系统(2),所述水动力系统(2)包括用于提供水环境的实验水池(21),所述实验水池(21)的底部可拆卸的安装有能够升降的假底系统(24),所述假底系统(24)上布置有用于模拟地形的地形模拟系统(25),所述实验水池(21)的内部设置有造波系统(22)和造流系统(23);所述造波系统(22)兼具主动消波系统,所述造流系统为整体循环、垂向分层造流系统;/n所述空气动力系统(1)与水动力系统(2)在物理上隔离,所述物理上隔离为空气动力系统(1...

【技术特征摘要】
1.一种风浪流全耦合动力实验系统,其特征在于,它包括:
空气动力系统(1),所述空气动力系统(1)采用低速风洞,所述低速风洞为边壁均密闭的管状结构;
水动力系统(2),所述水动力系统(2)包括用于提供水环境的实验水池(21),所述实验水池(21)的底部可拆卸的安装有能够升降的假底系统(24),所述假底系统(24)上布置有用于模拟地形的地形模拟系统(25),所述实验水池(21)的内部设置有造波系统(22)和造流系统(23);所述造波系统(22)兼具主动消波系统,所述造流系统为整体循环、垂向分层造流系统;
所述空气动力系统(1)与水动力系统(2)在物理上隔离,所述物理上隔离为空气动力系统(1)和水动力系统(2)产生的流场互不干扰,所述低速风洞位于实验水池(21)上方,结构物(3)及装备的上部结构位于所述低速风洞中,结构物及装备的下部结构位于所述实验水池中。


2.根据权利要求1所述一种风浪流全耦合动力实验系统,其特征在于:所述低速风洞能模拟定常风、湍流风、脉动风、风谱和大气边界层风的一种或多种,所述低速风洞安装于实验水池上方,所述低速风洞能够进行水平旋转,以调整位置和角度。


3....

【专利技术属性】
技术研发人员:林琳闫俊义王卫
申请(专利权)人:中国长江三峡集团有限公司
类型:新型
国别省市:北京;11

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