Способ создания волнения в опытовом бассейне Советский патент 1982 года по МПК G01M10/00 

(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ВОЛНЕНИЯ В ОПЫТОВОМ БАССЕЙНЕ

1

Изобретение относится к экспериментальной гидромеханике, в частности к установкам для создания искусственного волнения в опытовых бассейнах, что необходимо для исследования гидродинамических характеристик моделей судов.5

Известен способ создания волнения в ОПЫТОВОМ бассейне для исследования динамики плавающих объектов, при котором пластину, погруженную в воду бассейна, закрепляют шарнирно на дне бассейна в вертикальном положении и колеблют за свободный конец 1.

Недостатком такого способа является то, что в этом случае возникают две системы волн, одна из.которых является паразитной и требует наличия волногасящих устройств is для ее уничтожения. Кроме того, этот способ характеризуется неравномерностью волнения, генерируемого пластиной.

Известен также способ создания волнения, в котором осуществляется перемещение в горизонтальном направлении горизонтально расположенной пластины с одновременными колебаниями в вертикальной плоскости ее центра тяжести и угловыми колебаниями ее относительно последнего 2.

Однако такой способ создания волнения не позволяет получить идеальную систему гармонических волн, так как при этом генерируются две системы последних, направленных в одну сторону - против движения пластины. За счет изменения конструктивных параметров механизма колебаний одну из систем волн можно значительно ослабить, однако полностью уничтожить ее в большом диапазоне частот без существенного ослабления полезной системы волн невозможно, что ведет к снижению достоверности получаемых амплитудно- и фазочастотньгх характеристик объектов.

Цель изобретения - улучшение достоверности фазо- и амплитудно-частотных характеристик испытываемых объектов и обеспечение создания единственной системы гармонических волн.

Цель достигается тем, что перемещение пластины осуществляют со смещением ее угловых колебаний относительно колебаний центра тяжести в вертикальной плоскости по фазе на -5- (2п-1) при соблюдении следующего соотношения амплитуд этих колебаний. Ч) () , гдеАцт -амплитуда вертикальных колебаний центра тяжести пластины; Аугл-амплитуда угловых колебаний пластины относительно ее центра тяжести; Vo - скорость перемещения пластины; 6 - круговая частота колебаний; 3| Лг - бесселевы функции первого и второго порядка 1-го рода; g - ускорение земного тяготения; п - числа натурального ряда (1, 2, b-ширина пластины. Применение предлагаемого способа производится следующим образом. В опытовом бассейне, снабженном буксировочной тележкой, устанавливают на последней в горизонтальной плоскости пластину, позади которой находится исследуемый объект, например модель судна. При движении буксировочной тележки одновременно производят перемещение пластины по гарMOHHtigq oMy закону в вертикальной плоскости и колебания пластины относительно оси, проходящей перпендикулярно направлению движения через центр тяжести пластины, со смещением фазы угловых колебаний относительно колебаний ее центра тяжести на (2п 1). Во время испытаний должно соблюдаться указанное ранее соотношение амплитуд этих колебаний. Предлагаемый способ создания волнения в опытовом бассейне повышает достоверность получаемых амплитудно- и фазочастотных характеристик исследуемых объектов, так как позволяет создавать единственную систему гармонических волн, параметры которых относительно исследуемого объекта стабильны и не зависят от длины бассейна. Формула изобретения Способ создания вол.нения в опытовом бассейне с помощью горизонтально расположенной и перемещающейся пластины при одновременных гармонических колебаниях ее относительно центра тяжести в вертикальной плоскости и угловых колебаниях относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести пластины, отличающийся тем, что, с целью улучшения достоверности фазо- и амплитудно-частотных характеристик испытываемых объектов и обеспечения создания единственной системы гармонических волн, перемещение пластины осуществляют со смещением ее угловых колебаний oTHOCHTejjbHo колебаний центра тяжести в вертикальной плоскости по фазе на |-(2п-1) при соблюдении следующего соотнощения амплитуд этих колебаний Лит УО I ь 1 Аугл- 6 + t ТР гдеАцт -амплитуда вертикальных колебаний центра тяжести пластины; Аугл - амплитуда угловых колебаний пластины относительно ее центра тяжести; УО - скорость перемещения пластииы; 6 - круговая частота колебаний; О, - бесселевы функции первого и второго порядка 1-го рода; g - ускорение земного тяготения; п - числа натурального ряда (1,2, 3,...); Ь - ширина пластины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Современные зарубежные судостроительные гидродинамические лаборатории. Обзор ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова. Л., «Судостроение, 1969, с. 75. 2.Авторское свидетельство СССР № 601588, кл. О 01 М 10/00, 1978 (про. тотип).