首页 理论教育 波浪水槽实验验证结果分析

波浪水槽实验验证结果分析

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:图7.2中还标出了Massel[12]通过对Nelson[13]收集的物理模型实验及现场数据应用线性造波理论分析得到的物理模型实验中实际最大波高,以及Fenton[2]提出的Stokes理论和椭圆余弦波理论应用的分界线。表7.1水深h=0.4m物理波浪水槽实验的波况条件图7.2表7.1中实验波况对应相对波高和相对波长的范围与Williams line给出的稳态波高极限、Stokes理论和椭圆余弦波理论应用的分界线Demarcation line以及Massel提出的之间的比较

波浪水槽实验验证结果分析

对近似流函数波造波理论进行验证的波浪水槽物理模型实验均在平底水深h=0.4m条件下进行,表7.1给出了所有实验的波况条件,选取不同的波浪周期和波高由此对应不同的相对水深(h/L0)和不同的波浪非线性特性。此时L0=(g/2π)T2为线性波浪理论给出的深水波长。表7.1中也给出了根据二阶Stokes波浪理论得到的自由及束缚二次谐波之间的拍长(beat length)做参考,当考虑了更高阶非线性时拍长会相应变小。例如对于T=2.3m、H=0.20m的波况条件,考虑波浪的完全非线性时拍长约8m。图7.2给出了对应于不同相对波高(非线性特征量)和相对波长(色散性特征量)的实验波况条件。Williams[11]曾提出了针对规则波的未破碎波高达到的极限,对此Fenton[2]给出了一种便捷合理的数据拟合公式,图7.2中的Williams line即为Williams/Fenton提出的稳态波高极限。图7.2中还标出了Massel[12]通过对Nelson[13]收集的物理模型实验及现场数据应用线性造波理论分析得到的物理模型实验中实际最大波高,以及Fenton[2]提出的Stokes理论和椭圆余弦波理论应用的分界线(Demarcation line)。由于实验的目的并不是探讨波高破碎线,表7.1中不同波浪周期条件下选取的最大波高条件并不表示所能获得的波高极限。

物理模型实验同样在丹麦DHI水力实验室的平底波浪水槽中进行,一端安装有电伺服推板式造波机,另一端配备有效的被动波浪吸收装置。造波机由DHI AWACS[14,15]控制系统控制造波。控制系统可提供三种不同的控制方式:定位模式(position mode)、单信号模式和双信号模式。实验的设置与第5章5.2.2中的设置完全相同。在实验数据分析过程中,对测量信号进行了波面零均值的修正,去除掉了微小的偏移。此外,同第5章5.2.2中处理方式相同,为了便于比较对测量信号进行相位移动使得t=0时刻处于波峰位置。

表7.1 水深h=0.4m物理波浪水槽实验的波况条件(www.xing528.com)

图7.2 表7.1中实验波况对应相对波高和相对波长的范围与Williams line给出的稳态波高极限、Stokes理论和椭圆余弦波理论应用的分界线Demarcation line以及Massel提出的之间的比较

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈