[科普中國(guó)]-風(fēng)、浪、流試驗(yàn)水池

簡(jiǎn)介

風(fēng)浪流試驗(yàn)水池又稱海洋環(huán)境模擬水池。能同時(shí)模擬風(fēng)、浪、潮流對(duì)海上結(jié)構(gòu)物影響的試驗(yàn)水池。一般呈方形或?qū)挾容^大的長(zhǎng)方形。池體一側(cè)或相鄰兩側(cè)安裝造波機(jī)，能產(chǎn)生模擬海浪的不規(guī)則波。其它池壩側(cè)安裝消波器。池體兩端與池外的循環(huán)水槽相聯(lián)，由軸流泵使池內(nèi)水流動(dòng)，以模擬各種速度的潮流。池邊支架上有造風(fēng)裝置，能模擬各種海風(fēng)。池體上面架有拖車，車上安裝各種測(cè)試儀表，并能以一定速度、一定方向拖動(dòng)試驗(yàn)對(duì)象。這種水池常用于模擬大陸架的海況，故還有水深調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。相應(yīng)的造波機(jī)、消波器、測(cè)量平臺(tái)等也都有調(diào)節(jié)裝置，以適應(yīng)水深的變化。試驗(yàn)中各測(cè)試要素均由專用儀器測(cè)量記錄，供分析用。2

結(jié)構(gòu)原理在試驗(yàn)區(qū)域安置由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)機(jī)組，生成定常風(fēng)或不規(guī)則風(fēng)，模擬海洋風(fēng)譜。大功率軸流水泵驅(qū)動(dòng)池中的水以模擬潮流；根據(jù)需要，可由潛水泵生成局部潮流。水池設(shè)有XY拖車，可拖曳模型作不同方向的運(yùn)動(dòng)，拖車還可用作測(cè)量?jī)x器、數(shù)據(jù)采集、攝像、錄像和觀察分析的工作平臺(tái)。風(fēng)浪流水池還設(shè)有可升降的池底，以模擬不同的海洋底深。1

水池試驗(yàn)及風(fēng)浪流水池試驗(yàn)水池試驗(yàn)是海洋試驗(yàn)技術(shù)中最常用，也是最重要的試驗(yàn)技術(shù)。顧名思義，水池試驗(yàn)就是在各種實(shí)驗(yàn)水池中開(kāi)展的試驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)室里擁有某種類型的水池．是一個(gè)海洋技術(shù)研究機(jī)構(gòu)的基本特征。水池的最重要技術(shù)指標(biāo)，就是其幾何尺寸-水池的長(zhǎng)、寬、高。水池根據(jù)其水深不同，往往分成淺水水池和深水水池。一般來(lái)講，水深大于8 m的水池被稱為深水水池。淺水水池的水深通常僅在1～1.5 m。長(zhǎng)寬尺寸如相差得比較大，則形成所謂的水槽。

根據(jù)不同的試驗(yàn)需要，在水池之外添加各種設(shè)備。就可形成各種不同功能的水池，如造波水池、拖曳水池、風(fēng)浪流試驗(yàn)水池等。

①所謂造波水池，就是通過(guò)配置造波設(shè)備，在水池內(nèi)能同時(shí)模擬或部分模擬水面的波浪進(jìn)行模型試驗(yàn)的水池。通常造波水池還需要安裝消波器，以保證造波質(zhì)量。

②在水池上面加上拖曳裝置，通常就可形成拖曳水池。拖曳水池可用于船舶性能的試驗(yàn)研究，包括水面船舶與水下運(yùn)載器。

③風(fēng)浪流試驗(yàn)水池由于增加了一些條件，如水面的造風(fēng)等，其功能更為全面。

還有一些非常特殊的水池，如在芬蘭的Alto大學(xué)就建有冰水池。冬天只要打開(kāi)房頂，就可自然形成冰水池，而夏天則只能依靠強(qiáng)大的冷卻系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)冰水池。冰水池對(duì)于北歐這些國(guó)家非常重要，可以用來(lái)研究海洋結(jié)構(gòu)或海洋裝備在結(jié)冰海面的工作性能。3

實(shí)際應(yīng)用抗風(fēng)浪試驗(yàn)抗風(fēng)浪試驗(yàn)在規(guī)定的海況和氣象條件下，為考核對(duì)艦船及其設(shè)備工作性能而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。也可在風(fēng)浪流試驗(yàn)水池進(jìn)行模型試驗(yàn)或采用計(jì)算機(jī)仿真方法研究艦船或設(shè)備的抗風(fēng)浪性能。2

抗風(fēng)試驗(yàn)抗風(fēng)試驗(yàn)為檢測(cè)或考核艦船及其設(shè)備在風(fēng)環(huán)境下的性能或結(jié)構(gòu)強(qiáng)度而進(jìn)行的試驗(yàn)。試驗(yàn)可用實(shí)物在真實(shí)風(fēng)環(huán)境下進(jìn)行，也可在風(fēng)浪流試驗(yàn)池或風(fēng)洞進(jìn)行模型試驗(yàn)。近年來(lái)已開(kāi)始采用仿真方法研究艦船和設(shè)備抗風(fēng)性能。2

中國(guó)第一座“風(fēng)浪流”模擬水池1986年中國(guó)第一座可以模擬風(fēng)、浪、流海洋環(huán)境的試驗(yàn)水池在上海708研究所建成。708研究所建造的“風(fēng)浪流”水池是列入國(guó)家“六五”期間機(jī)械電子工業(yè)首批重點(diǎn)改造的項(xiàng)目。水池尺度為長(zhǎng)28 m、寬12 m、深2 m。備有造風(fēng)、造波、造流三套設(shè)備，可以同時(shí)造出風(fēng)、浪、流，模擬實(shí)際海洋環(huán)境。為船舶及海洋工程結(jié)構(gòu)物確定其在海洋環(huán)境條件下的運(yùn)動(dòng)勢(shì)態(tài)及受力情況提供試驗(yàn)條件。曾為美IMODCO公司委托的懸鏈錨泊鉸接式覆柱系泊油船系統(tǒng)、中國(guó)渤海油田多點(diǎn)錨泊系統(tǒng)、香港大學(xué)的多點(diǎn)錨泊雙體平臺(tái)，新加坡多點(diǎn)錨泊平臺(tái)提供模型試驗(yàn)。4