【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及波浪试验，特别涉及一种核电厂排水头部结构波浪试验系统。
技术介绍
1、核电厂是一个重要的基础设施，其中排水头部结构的安全性和稳定性至关重要。局部整体波浪物理模型试验是评估核电厂排水头部结构抵御不同条件下波浪和排水联合作用的重要手段之一。在进行波浪试验时，波浪重现期考虑100年一遇波浪，水位考虑100年一遇高潮位、场址多年平均水位以及100年一遇低潮位等情况，以确保捕捉到排水头部结构受力的最不利工况，，通过模拟和测试这些极端条件，评估排水头部结构的可靠性和稳定性，确保其能够承受不同水文环境条件下的波浪冲击和水位变化，从而提高核电厂的安全性。
2、公开号为cn115824581a的中国专利技术专利公开了一种取水结构波浪物理模型试验系统及试验方法，此装置对取水结构性能进行测试，此装置通过调整造浪机的位置，改变波浪的冲击方向，使得取水头受到不同方向的波浪冲击，对取水头部进行全面的检测，但是此检测系统较为普遍，无法针对核电厂排水头部结构进行检测，且造浪机多方向波浪冲击效果较差。
技术实现思路
1、鉴于上述技术中存在的问题，本专利技术提出一种核电厂排水头部结构波浪试验系统。
2、本专利技术针对上述技术问题，采用的技术方案为：一种核电厂排水头部结构波浪试验系统，包括非线性波浪宽水池，所述的非线性波浪宽水池内设置有试验区，所述的试验区内设置有两组多点式排水结构，所述的多点式排水口上设置有顶升立管，所述的顶升立管上设置有排水头部，所述的排水头部上设置有格栅，在排
3、进一步的，所述的非线性波浪宽水池一端配备伺服电机不规则波造波系统，同时配有微机控制及数据采集系统，造波周期能力为0.5s～5.0s，所述的非线性波浪宽水池另一端安装有架空斜坡碎石及消能网复合消能设备，用以吸收波浪能量，尽量减少水池尾端的波浪反射。
4、进一步的，控制浪向为se向，排水头部轴线与控制浪向夹角为13°。
5、进一步的，在结构顶板、底板、格栅、立管侧壁上下游处布置点压强计，为校核验算结构强度提供依据。
6、进一步的，多点式排水结构中位于同一波峰线的位置，所受波浪作用强度一致，且单窗排水流量相同。从减少点压强计布置数量，降低仪器布置对波浪、水流条件影响，同时对整个排水头结构受力情况准确掌握的角度出发，可将点压强传感器分别布置于同一波峰线位置处的不同排水结构上，而不集中布置于一个排水结构。
7、进一步的，所述的试验区内填充有护底块石，采用人工挑选方法，满足几何形状及重量相似，护底块石稳定性采用不规则波、规则波进行试验。
8、进一步的，在排水头部结构摆放前，首先率定原始波要素，以达到试验波要素满足目标值的要求，不规则波的频谱采用合田改进的jonswap谱。
9、进一步的，所述的点压强传感器数据采集时间间隔应小于波浪数据采集的时间间隔，避免漏掉压强峰值，不规则波累计采集1000个以上波浪作用的波浪压强过程，模型采样的时间间隔取为0.01s。
10、进一步的，护底块石的稳定性试验，每组至少重复3次，当3次试验的失稳率差别较大时，增加重复次数，每次试验护底块石均重新摆放。
11、本专利技术与现有技术相比的有益效果为：(1)本专利技术还原排水头部结构在100年一遇高潮位、场址多年平均水位、100年一遇低潮位等水位下，100年一遇波浪和排水流量联合作用的极端工况，提高对排水头部结构波浪实验的精准度；(2)本专利技术根据多点式排水结构中位于同一波峰线的位置，所受波浪作用强度一致，且单窗排水流量相同。从减少点压强计布置数量，降低仪器布置对波浪、水流条件影响，同时对整个排水头结构受力情况准确掌握的角度出发，可将点压强传感器分别布置于同一波峰线位置处的不同排水结构上，而不集中布置于一个排水结构；(3)本专利技术的模型制作模拟完全按照几何比尺相似，将排水头部结构及部分排水隧洞结构按照实际工程的具体位置、高程和透水特性真实模拟在试验室水池中，质量和几何尺寸偏差均满足《水运工程模拟试验技术规范》(jts/t 231-2021)要求，提高检测精度。
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1.一种核电厂排水头部结构波浪试验系统，包括非线性波浪宽水池，其特征在于：所述的非线性波浪宽水池内设置有试验区，所述的试验区内设置有两组多点式排水结构，所述的多点式排水结构上设置有顶升立管，所述的顶升立管上设置有排水头部，所述的排水头部上设置有格栅，在排水头部不同测点位置分别布置正向(测试正压强，与波压力对应，波浪作用指向被测面)和负向(测试负压强，与波吸力对应，波浪作用背离被测面)两个方向的点压强计，所述的非线性波浪宽水池内还设置有波高采集系统，所述波高采集系统的波高传感器安装在测架上，放置在非线性波浪宽水池所关心的位置进行测量。
2.根据权利要求1所述的一种核电厂排水头部结构波浪试验系统，其特征在于：所述的非线性波浪宽水池一端配备伺服电机不规则波造波系统，同时配有微机控制及数据采集系统，造波周期能力为0.5s～5.0s，所述的非线性波浪宽水池另一端安装有架空斜坡碎石及消能网复合消能设备，用以吸收波浪能量，尽量减少水池尾端的波浪反射。
3.根据权利要求1所述的一种核电厂排水头部结构波浪试验系统，其特征在于：控制浪向为SE向，排水头部轴线与控制浪向夹角为1
4.根据权利要求1所述的一种核电厂排水头部结构波浪试验系统，其特征在于：在结构顶板、底板、格栅、立管侧壁上下游处布置点压强计，为校核验算结构强度提供依据。
5.根据权利要求1所述的一种核电厂排水头部结构波浪试验系统，其特征在于：多点式排水结构中位于同一波峰线的位置，所受波浪作用强度一致，且单窗排水流量相同。从减少点压强计布置数量，降低仪器布置对波浪、水流条件影响，同时对整个排水头结构受力情况准确掌握的角度出发，可将点压强传感器分别布置于同一波峰线位置处的不同排水结构上，而不集中布置于一个排水结构。
6.根据权利要求1所述的一种核电厂排水头部结构波浪试验系统，其特征在于：所述的试验区内填充有护底块石，采用人工挑选方法，满足几何形状及重量相似，护底块石稳定性采用不规则波、规则波进行试验。
7.根据权利要求1所述的一种核电厂排水头部结构波浪试验系统，其特征在于：在排水头部结构摆放前，首先率定原始波要素，以达到试验波要素满足目标值的要求，不规则波的频谱采用合田改进的JONSWAP谱。
8.根据权利要求1所述的一种核电厂排水头部结构波浪试验系统，其特征在于：所述的点压强传感器数据采集时间间隔应小于波浪数据采集的时间间隔，避免漏掉压强峰值，不规则波累计采集1000个以上波浪作用的波浪压强过程，模型采样的时间间隔取为0.01s。
9.根据权利要求6所述的一种核电厂排水头部结构波浪试验系统，其特征在于：护底块石的稳定性试验，每组至少重复3次，当3次试验的失稳率差别较大时，增加重复次数，每次试验护底块石均重新摆放。
...【技术特征摘要】
1.一种核电厂排水头部结构波浪试验系统，包括非线性波浪宽水池，其特征在于：所述的非线性波浪宽水池内设置有试验区，所述的试验区内设置有两组多点式排水结构，所述的多点式排水结构上设置有顶升立管，所述的顶升立管上设置有排水头部，所述的排水头部上设置有格栅，在排水头部不同测点位置分别布置正向(测试正压强，与波压力对应，波浪作用指向被测面)和负向(测试负压强，与波吸力对应，波浪作用背离被测面)两个方向的点压强计，所述的非线性波浪宽水池内还设置有波高采集系统，所述波高采集系统的波高传感器安装在测架上，放置在非线性波浪宽水池所关心的位置进行测量。
2.根据权利要求1所述的一种核电厂排水头部结构波浪试验系统，其特征在于：所述的非线性波浪宽水池一端配备伺服电机不规则波造波系统，同时配有微机控制及数据采集系统，造波周期能力为0.5s～5.0s，所述的非线性波浪宽水池另一端安装有架空斜坡碎石及消能网复合消能设备，用以吸收波浪能量，尽量减少水池尾端的波浪反射。
3.根据权利要求1所述的一种核电厂排水头部结构波浪试验系统，其特征在于：控制浪向为se向，排水头部轴线与控制浪向夹角为13°。
4.根据权利要求1所述的一种核电厂排水头部结构波浪试验系统，其特征在于：在结构顶板、底板、格栅、立管侧壁上下游处布置点压强计，为校核验算结构强度提供依据。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘文博，解鸣晓，李泽，陈纯，王恒，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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