一种水池模拟离岸流的方法及装置与流程

本发明属于拖曳水池流体力学技术领域，具体涉及一种水池模拟离岸流的方法及装置。

背景技术：

离岸流在海边是普遍存在的，而且由于离岸流的存在给在岸边的人们带来危险。所谓离岸流又称裂流，是一股射束似的狭窄而强劲的水流，它以垂直或接近垂直于海岸的方向向外海流去，所造成的回流能够把在水里游泳的人带进海里从而造成生命危险。之前已经对离岸流进行研究，对离岸流进行性能预报和安全救护，为了更加精确的研究离岸流的流动状态和流体的运动机理，对离岸流进行精细流场分析，分析各部分的运动状态，需要在试验水池内进行控制研究，研究不同状态下的离岸流的危害，进而能够很好的解决离岸流所带来的危害和预报离岸流。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种模拟离岸流的方法和在水池中进行离岸流测试的实验装置。

一种水池模拟离岸流的装置，由下支架1、可升降的液压伸缩装置2、中间低凹的斜板3、连接装置4、上支架5、螺栓6组成，下支架1上表面固定有可升降的液压伸缩装置2，中间低凹的斜板3的一端与下支架1铰接在一起，中间低凹的斜板3的下表面与可升降的液压伸缩装置2的上部分固定在一起，下支架1远离与中间低凹的斜板3铰接的一端固定有与下支架1垂直的支架，该支架与连接装置4通过螺栓6固定在一起，连接装置4与上支架5固定在一起。

所述连接装置4的长度可以调节。

一种水池模拟离岸流的方法，包括以下步骤：

(1)将一种水池模拟离岸流的装置装在拖车的中央侧桥上；

(2)调节连接装置使所造成的波浪能够冲到斜板上；

(3)调节可升降的液压伸缩装置，改变斜板的不同倾斜度；

(4)在斜板上播撒有色粒子；

(5)启动水池的另一边的造波机，输入不同的波幅和波长的波，造成的波浪打在斜板上，斜板上的波浪流向斜板的低洼处汇聚形成一股回流快速的回到水池中。

本发明的有益效果在于：

本发明结构简单，易于安装，能够实现离岸流的模拟，该装置能够满足不同程度的离岸流大小，能够对离岸流进行可控的研究，更好的研究离岸流的流速和流场特性，利用piv流体测试技术对离岸流的精细流场进行测试研究。

附图说明

图1为模拟离岸流测试装置总布置图；

图2为连接上下支架的连接装置正视图；

图3为连接上下支架的连接装置侧视图

图4为模拟离岸流测试装置的左视图；

图5为中间低凹斜板的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

本发明的目的在于为拖曳水池中提供一种模拟海岸离岸流的方法和实验装置。该装置包括：上支架5、连接装置4、8个螺栓6、下支架1、可升降的液压伸缩装置2和中间低凹的斜板3。在拖曳水池中模拟离岸流时，先把该装置装在拖车的中央侧桥上，启动水池的另一边的造波机，输入不同的波幅和波长的波，造成的波浪打在斜板上，斜板上的波浪流向斜板的低洼处汇聚形成一股回流，回流又快速的回到水池中，进而实现了离岸流的模拟。

该装置可以通过可升降的液压伸缩装置来改变斜板的倾斜度，进而改变回流的速度，通过在斜板处播撒有色粒子，可以观察液体的流动状态和流动特性，利用piv测试技术对流体的流速和流场进行分析和测量。

该斜板与下支架是铰链接，利用中间低凹的斜板让斜板上的波浪汇聚到此处，从而形成一股流速很快的回流。

通过液压驱动带动伸缩杆的升降，进而改变斜板的倾斜程度，从而改变回流的流速。

通过连接装置4可以对到水面的距离进行调节，用来保证该装置的灵活性，使其尽可能的不收水池水面高度所限制。该装置可以通过可升降的液压伸缩装置来改变斜板的倾斜度，进而改变回流的速度，通过在斜板处播撒有色粒子，可以观察液体的流动状态和流动特性，利用piv测试技术对流体的流速和流场进行分析和测量。

中间低凹的斜板，与下支架是铰链接，利用中间低凹的斜板让斜板上的波浪汇聚到此处，从而形成一股流速很快的回流，这是实现模拟离岸流的关键。

可升降的液压伸缩装置通过液压驱动带动伸缩杆的升降，进而改变斜板的倾斜程度，从而改变回流的流速。

先把该装置装在拖车的中央侧桥上，通过上支架1的固定，保证在进行试验时该装置的稳定性，通过连接装置图2和8个螺栓对下支架进行固连，而中间低凹的斜板与下支架进行铰链接，以便通过可升降的液压伸缩装置对斜板进行不同倾角的倾斜。在进行试验之前，对该装置进行调节，用来保证所造成的波浪能够冲到斜板上，可以通过调节连接装置4进行不同高度的调节或者直接调整拖车的中央侧桥的高度。

在进行模拟海岸离岸流的试验时，对试验设备进行安装调试，启动造波机输入不同的波幅和波长的波，造成的波浪打在斜板上，斜板上的波浪流向斜板的低洼处汇聚形成一股回流，回流又快速的回到水池中，进而实现了离岸流的模拟。还可以改变斜板的不同倾斜度和波的波幅和波高，来改变不同程度的离岸流，进而研究不停离岸流所造的危害。对于水流的流场观察可以通过播散有色粒子来观察，把有色粒子洒在斜板上观察流动液体流向，利用piv测试技术对离岸流进行精细流场分析。在实验中进行离岸流的测试能够实现一定的人为可控性，可以更加精确的测量出离岸流的流场特性，对一个危险工况进行专门的研究。