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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