波流水槽的选型参考

一、概念及应用

  自由表面重力波是海岸工程、港口与航道工程、海洋能源开发、水利工程、船舶与海洋工程领域十分普遍的现象，配备造波机及造流设备的波流水槽是模拟波浪与二维结构物相互作用的常用实验设备。以下为波流水槽的示意图。

  波流水槽的相关介绍请见波浪水槽-波流水槽 http://unilly-tak.com/product/list-157-cn.html或来电025-87739850咨询。

二、选型要点及问题

  目前除了传统的水工、船舶 、海洋等高校研究所在大量建造和使用波流水槽，另有众多的新兴行业及交叉专业的高校、企业也在建造和使用造波造流水槽。由于没有接触过此类设备系统，因此在选择的过程可能存在着问题，大概总结如下：

2.1在尺寸方面（长宽高）选择不合理。

2.2在功能选择方面忽视了满足试验标准的要求。

2.3在材料、安全性、成本等平衡等问题。

2.4对场地空间、水电气、地基等的忽视。

三、运行过程种存在的问题

3.1、运行过程种最常见的问题为选型不合理造成了试验条件无法满足需求或则不合理。

3.2、运行后出现漏水等现象。

3.3、运行后出现沉降等问题。

3.4、使用过程中的安全、维护升级和厂家技术支持等。

四、影响波流参数的指标

对于常规的二维波水槽首先要确认试验要求，包含波高、周期、波长、流速、试验品尺寸等参数。因为其对水槽的各项指标有重要的影响。举例如下

4.1对水槽长度的要求和影响

水槽的长度影响波的传波距离和波形演化。太短的水槽会导致波浪还没稳定就到达水槽末端形成反射，形成部分驻波、波高失真，丧失二维性。所以为要综合计造波区、测试区、消波区的总长 L = L1 + L2 + L3。波从生成到稳定到消波要遵循相关的计算公式、测试标准及规律。比如测试区一般需离造波机6-10个波长。

对于造流同样如此。水槽越长水流经过整流和发展后能形成更长的均匀稳定流场。其整流段、试验端及出口段也遵循相关比例。比如整流不好流速剖面不理想，流场存在横向梯度、泵本身的振动和压力脉动对流速脉动影响过大。

4.2对水槽宽度的要求和影响。

水槽的宽度一般太窄会由侧壁效应，具体表现在波浪反射形成驻波、斜向波；速度受限改变波浪传播速度和形态、能量集中会导致波浪力比理论计算偏大。无法形成均匀流等。宽度低也不能满足需要试验要求。比如桩和墩柱模型于水槽壁间距不宜小于3倍直径，或4倍非圆形桩、墩柱模型宽度在波峰线上的投影，并不应小于15cm。但是宽度太大会直接影响造波造流的配置价格。

4.3对水槽高度的要求和影响。

水槽高度直接影响造波造流的参数。水深会造成对波高的限制，波浪在浅水区会造成浅水变形，超过水深的一定比率会造成波浪的破碎。同样水深太浅提高流速容易导致水面破碎，破坏流场稳定性。

4.4对造波机的要求。

以上波高、水槽尺寸等因素直接影响造波机如功率、行程、宽度、高度等配置和成本。水槽太短需要吸收式造波，增加功率及成本。水槽宽度及深度对水槽的配置、成本都会大幅增加。造波机相关介绍请见我公司网站造波机

4.5对造流系统的要求。

造流主要需要知道流速、水位、宽度等，整流、消能等，还需要考虑单双向流、潮汐流、进出流口的结构，噪音、泥土沙的堵塞等等。

由以上描述可知，要选择配置合适的波流水槽首先需要知道造流、造流或则再加上造风的参数，才能通过计算和合理的配置来实现相关功能。

五、其他需要考虑的因素

5.1结构工艺、承载等。

水的重量比较重需要统筹考虑结构工艺、承载。包含水槽本身及地基、给排水等。太过单薄的用料会造成弯曲、起鼓、玻璃自爆、地基沉降等各种问题。后期修复困难且成本高。特别是再楼上的需要考虑楼板的承重、安装等问题。还要考虑到试验品的吊装高度，观察等处理。

5.2测试仪器

波流水槽需要要到各种如波高、流速、压力、加速度、力、高速相机、PIV等测试仪器，以满足各种试验要求。详细介绍和选型请见我公司网站数字波高仪http://unilly-tak.com/product/27-cn.html

数字传感器分类http://unilly-tak.com/product/83-cn.html等介绍。

以上介绍（文字及图片）仅供广大客户再波流水槽选型时参考，欢迎批评指正。但严禁任何厂家人员转载、宣传使用。