推板造波原理主要涉及通過在特定設備中移動推板來模擬天然波浪。這種設備,通常稱為造波機,廣泛套用於港口、水利、海洋和船舶工程等領域。造波機的工作原理可以分為以下幾種情況:
平行運動:推板可以作平行運動,適合於產生淺水波。
前後擺動:推板底部被鉸接,並以此為軸進行前後擺動,適合於產生深水波。
擺動:推板可以介於平行運動和前後擺動之間,以產生不同類型的波浪。
推板的前後運動推動水體產生波浪,而電動轉動可以產生規則波。通過改變電機的轉速和曲柄半徑,可以調整規則波的周期和振幅,以滿足不同的試驗要求。
自然界中的波浪是周期和振幅隨機變化的不規則波,而造波機可以是二維的,產生不規則的長峰波;也可以是三維的,產生具有方向譜的三維短峰波。通過伺服控制器和位移感測器,可以形成閉環伺服系統,使實測到的波譜特性達到所要求的指標。通過改變推板的速度和行程,可以主動地產生預期的波浪。
此外,採用雙推板方法進行內孤立波實驗室造波時,兩塊推板以各自的速度反向運動,使水槽內的兩層流體產生反向流動,從而在密度分層流體界面上產生上凸或下凹的內孤立波。推板的速度和行程由電腦控制終端進行控制,可以主動地產生預期的內孤立波。同時,在水槽另一端還安裝有一個楔型消波器對內孤立波進行消波。