docx文档 波浪对圆柱的作用力实验

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摘要:中国石油大学海洋环境实验报告每空1分,共10分波浪对圆柱的作用力实验2015一、实验目的圆柱是海洋工程中最常见的结构物之一。通过线性波对圆柱的作用实验,让学生建立起波浪对结构物作用的基本概念,并了解测量结构物上波浪力的方法和过程,以及对测量结果的处理。在此实验中,应注意波要素、惯性力和阻力三者之间的相互关系。二、实验内容(1)了解波浪力测量的工作原理;(2)了解波浪力记录的要求和特点;(3)了解圆柱受力的特点和波浪力测量手段;(4)分析实验结果。三、实验设备(1)圆柱模型(塑料或铝合金)一根;(2)波高仪一套;(3)桩力传感器一套;(4)固定支座一套;(5)固定夹若干;(6)量测系统一套;(7)圆柱固定器两个。 四、实验步骤当波浪作用在圆柱上时,要仔细观察圆柱迎波面上的溅高和离波向的涡流;同时开起量测系统的采样开关,记录波浪和作用力的过程线,记录10~20个周期。并仔细作好各种标记和观测记录。可采用相同或不相同的波要素重复进行3~5次实验,将各次的观测结果填表记录。波浪对圆柱的作用力由惯性力用莫里森F和拖曳力(拖曳力)F两部分组成,可方程进行计算。该方程为:式中:C—质量C—拖曳力,系数;可取2.0系数;可取1.2V—圆柱单位长度的排水体积;A—圆柱单位长度的垂直于流动方向的投影面积u—水质点速度的水平;分量;H—波高;K—波数;d—水深;T—波浪周期;θ—相位角。根据以下公式计算作用在圆柱上的总水平力的大小,得到最大波浪作用力值 五、数据处理(画出表格、写出算例、给出波长迭代计算的程序等)(35分)波浪对圆柱的作用力实验记录表实验组次波周期T/Sec波

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