具有arc功能的摇板式造波机的应用研究

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2、新(中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082)摘要:船舶试验科学的发展促进了水池试验水平的提高,采用具有ARC(主动式消波)技术的造波系统会有效地吸收各种反射波,明显提高水池的波浪模拟质量.本文针对摇板式造波机,对主动反射吸收造波原理进行推导,提出了适用于规则波和不规则波的摇板式造波机的主动消波方法,并在水槽中设计出一套用于ARC造波的计算机控制单元板造波装置,最后通过试验结果对这种方法进行了主动消波的验证.关键词:主动消波;计算机控制;造波机;试验技术中图分类号:U661.75文献标识码:AResearchofapplicationonaARCflap-typewa

3、vemakerGUMing,HUQi—yong,SUNQiang,WElNa-xin(ChinaShipScientificResearchCenter,Wuxi214082,China)Abstract:Withthedevelopmentofshipscience,anewkindofwavemakerwiththetechnologyofARC(ActiveReflectionCompensate)whichcaneffectivelyabsorbreflectedwavesisrequired.OnthebaseofARCtechnologythecontrol

4、principlewasderivedandakindofprocessingmethodwaspresentedinre—spectofflap—typewavemakerforgeneratingregularandirregularwaves.Aflap—typewavemakerwithcom—puter—controllingwasspeciallydesignedintheflumeforARCwavemaking.Finally,theresultoftheexper—imentshowstheabsorbingeffect.Keywords:active

5、-absorption;c0mputer—c0ntr0l;wavemaker;testtechnique1前言ARC(ActiveReflectionCompensate)造波技术是一种先进的试验水池造波技术,采用这种技术的造波装置在造出符合试验精度要求的波浪的同时,能够有效地消除从船模,对面池壁和消波装置上反射回来的波浪,从而避免它们撞击造波机构再次产生反射波,明显地提高了水池的波浪模拟质量.目前,造船工业发达的少数西欧国家和日本已在这方面开展了许多研究,并已开始在试验水槽或水池中应用这种先进的造波技术,已取得较为满意的效果.我国在这方面的研究工作开展得还不多,与国外

6、先进水平相比差距较大,因此开展ARC造波装置研究,掌握ARC造波技术对于提高水池的波浪模拟质量和试验水平具有重要的意义.收稿日期:2004—11—22作者简介:顾民(1962一),男,中国船舶科学研究中心研究员第4期顾民等:具有ARC功能的摇板式472ARC造波原理摇板造波方式的示意图如下:l瑶傲造坡机工作不蒽Fig.1Sketchfortheflaptypewavemakeroperation设摇板式造波机作摆幅为Xo,频率为03的周期摆动Xo(￡1=.e～,则在水池中产生沿正方向传播的进行波为iCo(w)=Xe”“,其中c0()称为幅频特性,由下式表示:Co():—

7、4s—hk—o—h[—chko(h-d)+kods1hk_oh—-—ch—k—oh](1)..=———两—～IJ式中,k.为波数.波浪遇到障碍物(如试验模型等)时会产生沿负方向传播的反射波Ae,A为反射波的波幅;反射波传递到摇板时又会产生沿方向传播的再反射波Ae”一,A为再反射波的波幅.设水池中沿正方向传播的进行波为A,.”wt-kx,A,为进行波的波幅.很明显,它是由摇板自身周期性摇摆产生的进行波和由摇板产生的再反射波叠加而成,即:A,e”“七=iCo()Xe”hRRe“(2),().RRe(2)A,=Co(∞”R月(3)当要求造波机产