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科研设施

船舶与海洋工程内波水槽


内波水槽(一)

内波水槽(二)



船舶与海洋工程内波水槽可以模拟海洋密度分层流体、海洋背景内孤立波、水下航行体内波、密度分层流体中大尺度漩涡等,是我国技术功能最为完备的内波水槽。水槽主尺度为30m×0.6m×1m,主要装备的试验设施和仪器设备有:

密度分层系统:采用注流式双缸方法进行流体密度分层,可以按指定密度剖面要求产生密度分层流体。

内孤立波造波系统:配有一套自主研制的双推板伺服造波机,能在各种密度跃层下产生内孤立波,最大振幅可达0.25m,主要用于海洋背景内孤立波生成机理及其特性,以及内孤立波对各种海上结构物载荷特性及其理论预报模型研究等。目前,已建立了有限深两层流体中KdV、eKdV和MCC等内孤立波理论的适用性条件,以及半潜、Spar、TLP和FPSO等深水平台的内孤立波载荷理论模型。

内孤立波消波系统:在造波机的对岸设有楔型消波装置,借以吸收内波能而防止产生反射波。

拖曳系统:配有一套拖车系统和一套循环拖曳系统,最大速度为3m/s,主要用于水下航行体生成内波及大尺度漩涡等研究,目前已在水下航行体生成内波的转捩特性及其理论模型,以及水下航行体动量尾迹生成大尺度漩涡机理及其表现特征等领域,取得了创新性研究成果。同时,还可以用于海水中航行体电磁力主动流动控制等研究,目前已在电磁力控制圆柱及水翼形结构流动特性领域取得了创新性成果。

非接触式六自由度运动测量仪:实验室拥有一套非接触式光学六自由度运动测量系统,用于精确测量船舶及海洋工程结构物在内波作用下的六自由度运动。

内波动态测量系统:配有一套自主研制的64通道内波动态测量系统,可以用于密度剖面、内孤立波、水下航行体生成内波特性(包括波形时历、振幅、相速度)的实时测量分析。

流场PIV测量系统:实验室拥有一套流场PIV测量系统,主要用于内孤立波、水下航行体内波、水下航行体动量尾迹生成大尺度漩涡诱导流场特性的测量分析。

风生表面张力波系统:配有一套风生表面张力波系统,可以用于开展内孤立波、水下航行体内波、水下航行体动量尾迹生成大尺度漩涡诱导流场对风生表面张力波调制实验,调制信号的测量仪器包括CCD线阵技术及雷达等。
 

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