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水动力响应试验研究:模型设计主要相似率

时间:2026-01-26 理论教育 小谭同学 版权反馈
【摘要】:2.2.2.4重量相似对挂网墩台而言,主要承受载重网系结构在浪、流激励下的惯性力作用,因此在模拟中,应保证网衣以及重型绳索、浮筒等重物的重量相似。

2.2.2.1 水流运动相似

据非恒定流运动方程和连续方程,水流运动相似比尺的关系式如下:

重力相似:

阻力相似:

水流运动时间比尺:

如果利用曼宁公式确定谢才系数,即

糙率比尺:

式中,λu、λv为流速比尺,λQ为流量比尺;λh为垂直比尺;λl为水平比尺;对正态模型而言λhl;λt为水流时间比尺;λC为谢才系数比尺。

因此,在水流运动相似方面,满足重力相似(式2.1)、阻力相似(式2.3)或(式2.6),模型就可满足水流运动相似。(https://www.xing528.com)

2.2.2.2 波浪传播相似

波浪折射、波浪陡度、波浪传播速度相似

2.2.2.3 波浪绕射、波浪反射相似

式中,λL、λH、λh分别为波长、波高、水深(垂直)比尺;λCw为波浪传播速度比尺;λT为波速比尺;λUw为波质点运动速度比尺;λUt为波浪传质速度比尺。

2.2.2.4 重量相似

对挂网墩台而言,主要承受载重网系结构在浪、流激励下的惯性力作用,因此在模拟中,应保证网衣以及重型绳索(例如钢丝绳等)、浮筒等重物的重量相似。需指出的是,其他连接绳索(如迪尼玛绳索、聚乙烯绳索等)由于原型本身质量较轻,与大面积网衣和主要重型缆绳相比,其质量为小量,在模型中如直接按重量相似比尺缩放,如选用较小的比尺则较难找到合适的轻质材料,从而在模型中尽可能保证重量接近,并兼顾工程安全选取模型材质。

式中,Gλ为重量比尺。

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