Волновой резервуар — это лабораторная установка для наблюдения за поведением поверхностных волн . Типичный волновой резервуар — это ящик, заполненный жидкостью , обычно водой , оставляющий открытое или заполненное воздухом пространство сверху. На одном конце резервуара привод генерирует волны; другой конец обычно имеет поверхность, поглощающую волны. [1] Аналогичное устройство — волновой резервуар , который плоский и неглубокий и используется для наблюдения за моделями поверхностных волн сверху.
Волновой бассейн — это волновой резервуар, имеющий сопоставимую ширину и длину, часто используемый для испытания судов, морских сооружений и трехмерных моделей гаваней (и их волнорезов).
Волновой лоток ( или волновой канал ) — это особый вид волнового резервуара: ширина лотка намного меньше его длины. Поэтому генерируемые волны являются — более или менее — двумерными в вертикальной плоскости (2DV), что означает, что компонент орбитальной скорости потока в направлении, перпендикулярном боковой стенке лотка, намного меньше двух других компонентов трехмерного вектора скорости . Это делает волновой лоток хорошо подходящим объектом для изучения структур, близких к 2DV, таких как поперечные сечения волнолома . Также могут быть испытаны (3D) конструкции, обеспечивающие небольшую блокировку потока, например, измерение волновых сил на вертикальных цилиндрах с диаметром, намного меньшим ширины лотка. [3]
Волноводы могут использоваться для изучения воздействия водных волн на прибрежные сооружения , морские сооружения , перенос наносов и другие явления переноса .
Чаще всего волны генерируются механическим волногенератором, хотя существуют также ветроволновые лотки с (дополнительной) генерацией волн потоком воздуха над водой – с лотком, закрытым сверху крышей над свободной поверхностью. Волногенератор часто состоит из транслирующей или вращающейся жесткой волновой доски. Современные волногенераторы управляются компьютером и могут генерировать помимо периодических волн также случайные волны, одиночные волны , группы волн или даже волновое движение, подобное цунами . Волногенератор находится на одном конце волновода, а на другом – испытываемая конструкция или поглотитель волн (пляж или специальные конструкции, поглощающие волны). [4]
Часто боковые стенки содержат стеклянные окна или полностью сделаны из стекла, что позволяет четко видеть ход эксперимента и легко размещать оптические приборы (например, лазерную доплеровскую велосиметрию или велосиметрию с использованием изображений частиц ).
В 2014 году в Эдинбургском университете был введен в эксплуатацию первый круговой комбинированный испытательный бассейн для течений и волн FloWaveTT . Он позволяет генерировать «истинные» волны 360° для имитации суровых штормовых условий, а также научно контролируемые волны в одном и том же учреждении.
Медиа, связанные с Wave Flumes на Wikimedia Commons