CN114812906B - 一种移动式水体表面漂浮物质受力测量装置及方法 - Google Patents

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CN114812906B CN202210738385.6A CN202210738385A CN114812906B CN 114812906 B CN114812906 B CN 114812906B CN 202210738385 A CN202210738385 A CN 202210738385A CN 114812906 B CN114812906 B CN 114812906B
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Abstract

本发明公开了一种移动式水体表面漂浮物质受力测量装置及方法，属于漂浮物质受力测量技术领域，包括水槽；漂浮物，所述漂浮物具有配重功能；牵引力测量装置，所述牵引力测量装置与所述漂浮物相连接，用于牵引漂浮物运动获取总牵引力的数据；切应力测量装置，所述切应力测量装置用于获取所述漂浮物移动过程中接触水面的水流切应力数据；移动平台，所述移动平台沿水槽驱动所述牵引力测量装置、切应力测量装置移动；该移动式水体表面漂浮物质受力测量装置及方法，使用方便，通过导轨与导轨卡扣的配合，实现了运行的稳定性，通过对变频控制电机的调节，适合多种场合的测量；通过固定件的调节，使漂浮物与水面的接触，减少测试过程中测量误差。

Description

一种移动式水体表面漂浮物质受力测量装置及方法
技术领域
本发明属于漂浮物质受力测量技术领域，具体涉及移动式水体表面漂浮物质受力测量装置及方法。
背景技术
近年来，海洋环境中的赤潮及绿潮现象越来越受到科学家、公众和政策制定者的关注，赤潮及绿潮现象主要来源于海岸附近，近年来多次爆发，为我国海岸带环境治理带来很大的挑战，赤潮或绿潮爆发过程中，其会随着海流远距离输运形成二次伤害，如何精准的预测其漂移过程是亟需解决的问题，然而，目前我们对成型大片的藻类运动规律了解甚少，故需要相关实验进行探讨；
漂浮物在水中运动主要收到水流的拖曳力和风的阻力的作用，水流的拖曳力主要 是由于表层水流速度和漂浮物漂移速度不同步所致，由于近岸海流主要受到潮汐动力较强 使得水流的流速一直处在不断变化过程中，故水流和漂浮物的速度差也在不断变化，探讨 不同速度差下漂浮物所受的拖曳力对漂浮物的运动轨迹预测有至关重要的作用，现有的研 究多是通过遥感卫星影像反演，来探讨海洋中漂浮物的漂移规律，但存在着诸多问题，例如 很难收集到同时期的风场及海流数据，获取数据成本较大，反演精度不高，操作复杂等。为 探讨漂浮物的漂移特性，需借助相应的物理模型实验进行机理分析；漂浮物漂移过程中，受 水流的总拖曳力分为压强阻力和粘滞阻力两种，压强阻力的大小主要和漂浮物的平面形 状，厚度以及密度有关，粘滞应力和其面积及底面粗糙程度和面积有关；目前传统的实验过 程无法高精确测量漂浮物在漂移过程中的压强阻力和粘滞阻力，只能测得一个总体拖曳力
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，然后再根据一些经验公式将其分离开来，这在后续研究计算中会产生较大误差，因此需 要研发一种移动式水体表面漂浮物质受力测量装置及方法来解决现有的问题，以探讨漂浮 物漂移过程中的受力机理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动式水体表面漂浮物质受力测量装置及方法，以解决无法高精确测量漂浮物在漂移过程中的压强阻力和粘滞阻力的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种移动式水体表面漂浮物质受力测量装置，包括：
水槽；
漂浮物，所述漂浮物具有配重功能；
牵引力测量装置，所述牵引力测量装置与所述漂浮物相连接，用于牵引漂浮物运动获取总牵引力的数据；
切应力测量装置，所述切应力测量装置用于获取所述漂浮物移动过程中接触水面的水流切应力数据；
移动平台，所述移动平台沿水槽驱动所述牵引力测量装置、切应力测量装置移动。
优选的，所述水槽腔体内设置有导轨。
优选的，所述移动平台包括：
作业平台，所述作业平台用于承载牵引力测量装置、切应力测量装置；
滚动轮，所述滚动轮包括两个从动轮以及两个用于驱动作业平台沿着水槽导轨移动的驱动轮；
变频控制电机，所述变频控制电机与两个驱动轮相连接，并设置电机功率控制所述作业平台运动速度；
导轨卡扣，所述导轨卡扣固定于作业平台，用于限制作业平台前进方向；
移动滑轮，所述移动滑轮连接于导轨卡扣，用于抵触导轨。
优选的，所述牵引力测量装置包括：
测力传感器，所述测力传感器与漂浮物保持在同一平面；
测力传感器记录仪器，所述测力传感器记录仪器通过测力传感器数据连接线获取测力传感器的信号，并保存数据；
牵引软绳，所述牵引软绳一端固定于测力传感器，另一端与漂浮物相连接；
固定件，用于安装测力传感器，并调节高度。
优选的，所述固定件通过齿轮与作业平台相连接，所述齿轮与转动轴啮合，所述转动轴转动时带动齿轮使固定件上下运动，且所述转动轴设置有用于方便转动的转动轴把柄。
优选的，所述切应力测量装置包括：
切应力传感片；
切应力数据记录仪，所述切应力数据记录仪通过连接数据线与所述切应力传感片相连接，用于记录切应力数据，设置与测力传感器记录仪器同步开启记录；
其中，所述连接数据线的材质为软性。
优选的，所述导轨卡扣分别固定于作业平台的两侧面，其向下延伸至导轨下方，并构成L型，所述作业平台的两个侧面的导轨卡扣分别连接有同一直线分布的两幅移动滑轮，两幅所述移动滑轮的间距大于相同侧的两个滚动轮间距，且两幅所述移动滑轮的间距的为整个导轨卡扣的长度的3/5，所述导轨卡扣的长度为整个作业平台的4/5。
本发明另提供一种移动式水体表面漂浮物质受力测量装置的受力测量方法，包括以下步骤：
步骤1、调节固定件的高度，使得测力传感器始终与漂浮物保持在同一平面；
步骤2、在静水条件下，控制移动平台以设定好的速度运动，带动漂浮物运动，通过 牵引力测量装置获取漂浮物受到的水体总牵引力
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，通过切应力测量装置获取漂浮物底 部切应力
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，计算的粘滞阻力
Figure DEST_PATH_IMAGE004
和压强阻力
Figure DEST_PATH_IMAGE005
，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为漂浮物在流 速切向上的投影面积；使得压强阻力与粘滞阻力精确分开；
步骤3、设置电机功率使得移动平台以不同速度和加速度在水槽上滑动，设置不同形状密度和厚度的漂浮物，记录多组数据；
步骤4、采用控制单一变量法，分别计算压强阻力与粘滞阻力在不同流速差值、水深、漂浮物密度形态影响因素的变化系数，得出漂浮物的漂移机理。
所述压强阻力与粘滞阻力在不同流速差值、水深、漂浮物密度形态影响因素的变化系数的计算方法如下：
漂浮物漂移过程中受到的水流力表示为；
Figure DEST_PATH_IMAGE007
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
为漂浮物质量；
Figure DEST_PATH_IMAGE009
为漂浮物漂移速度；
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为时间;
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为压强阻力；
Figure DEST_PATH_IMAGE012
为 粘滞阻力；
Figure DEST_PATH_IMAGE013
为压强阻力系数；
Figure DEST_PATH_IMAGE014
为水体密度；
Figure DEST_PATH_IMAGE015
为水流流速；
Figure DEST_PATH_IMAGE016
为漂浮物在流速法向 上的投影面积；
Figure DEST_PATH_IMAGE017
为粘滞阻力系数；
Figure DEST_PATH_IMAGE018
为漂浮物在流速切向上的投影面积；其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE019
与 漂浮物的平面形状特征，密度，厚度有关，
Figure DEST_PATH_IMAGE020
与雷诺数
Figure DEST_PATH_IMAGE021
和糙率
Figure DEST_PATH_IMAGE022
有关，则压强阻力系数 与粘滞阻力系数的表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE023
Figure DEST_PATH_IMAGE024
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE025
表示形状特征的无量纲参数，当漂浮物的平面投影为矩形时，
Figure DEST_PATH_IMAGE026
，当 为其他形状时，
Figure DEST_PATH_IMAGE027
；
Figure DEST_PATH_IMAGE028
为漂浮物浸没水中部分的厚度；
Figure DEST_PATH_IMAGE029
为漂浮物的特征长度，取漂浮 物沿水流方向的长度；
Figure DEST_PATH_IMAGE030
、
Figure DEST_PATH_IMAGE031
、
Figure DEST_PATH_IMAGE032
为二次函数的待定系数；
Figure DEST_PATH_IMAGE033
为漂浮物厚度，
Figure DEST_PATH_IMAGE034
；
Figure DEST_PATH_IMAGE035
为漂浮物的密度；
Figure DEST_PATH_IMAGE036
为雷诺数，
Figure DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure DEST_PATH_IMAGE038
为运动粘度，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE039
为糙率；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE041
，
Figure DEST_PATH_IMAGE042
；
Figure DEST_PATH_IMAGE043
、
Figure DEST_PATH_IMAGE044
、
Figure DEST_PATH_IMAGE045
为层流过程中二次函 数的待定系数；
Figure DEST_PATH_IMAGE046
、
Figure DEST_PATH_IMAGE047
、
Figure DEST_PATH_IMAGE048
为紊流过程中二次函数的待定系数；
通过实际测得的
Figure DEST_PATH_IMAGE049
和
Figure DEST_PATH_IMAGE050
，计算得到相应的粘滞阻力系数
Figure DEST_PATH_IMAGE051
和压强阻力系数
Figure DEST_PATH_IMAGE052
。
本发明的技术效果和优点：该移动式水体表面漂浮物质受力测量装置及方法，使用方便，通过导轨与导轨卡扣的配合，实现了运行的稳定性，并与变频控制电机的连接，并通过两幅所述移动滑轮5的间距大于相同侧的两个滚动轮3间距，且两幅所述移动滑轮5的间距的为整个导轨卡扣4的长度的3/5，所述导轨卡扣4的长度为整个作业平台7的4/5的改进，减少了运动过程中的晃动，通过对变频控制电机的调节，适合多种场合的测量；通过固定件的调节，使漂浮物与水面的接触，减少测试过程中测量误差，将漂浮物材质设置为轻质塑料以及增加或减少的配重功能，提高了测试的灵活性。
附图说明
图1为本发明的俯视图；
图2为本发明侧视图；
图3为本发明结构示意图；
图4为本发明漂浮物俯视图；
图5为本发明漂浮物侧视图；
图6为本发明漂浮物触水面结构示意图；
图7为本发明水槽单侧边壁俯视图
图8为本发明水槽单侧边壁侧视图
图9为本发明移动平台俯视图；
图10为本发明移动平台侧视图；
图11为本发明移动平台前视图；
图12为本发明流程图。
图中：1、导轨；2、水槽边壁；3、滚动轮；4、导轨卡扣；5、移动滑轮；6、变频控制电机；7、作业平台；8、测力传感器；9、牵引软绳；10、固定件；11、测力传感器数据连接线；12、测力传感器记录仪器；13、漂浮物；14、切应力传感片；15、连接数据线；16、切应力数据记录仪；17、转动轴；18、转动轴把柄。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1、图2、图3中所示的一种移动式水体表面漂浮物13受力测量装置，包括:
水槽；如图7、图8所示，所述水槽腔体内设置有导轨1，本实施例中，水槽两边各固定好导轨1；
漂浮物13，如图4、图5、图6所述漂浮物13具有配重功能。本实施例中，通过配重实 现漂浮物13的
Figure DEST_PATH_IMAGE053
、
Figure DEST_PATH_IMAGE054
…
Figure DEST_PATH_IMAGE055
等多种密度特性；本实施例中，漂浮物 13为正方体、长方体或圆柱体中任意一种；
牵引力测量装置，所述牵引力测量装置与所述漂浮物13相连接，用于牵引漂浮物13运动获取总牵引力的数据；所述牵引力测量装置包括：
测力传感器8，所述测力传感器8与漂浮物13保持在同一平面；
测力传感器记录仪器12，所述测力传感器记录仪器12通过测力传感器数据连接线11获取测力传感器的信号，并保存数据；每秒钟记录10个数据，在移动平台向前移动的过程中，通过牵引绳牵引漂浮物13运动，同时传感器记录此过程中的总牵引力与记录点中，为此次实验过程中总牵引力的数据源；
牵引软绳9，所述牵引软绳9一端固定于测力传感器8，另一端与漂浮物13相连接主要功能为传递牵引力；其运动过程中保持与水面平行，以保证牵引力数据的准确性。
固定件10，用于安装测力传感器8，并调节高度，以适应水槽不同的水深条件，使得测力传感器8始终与漂浮物13保持在同一平面以确认牵引力数据的准确性；
所述固定件10通过齿轮与作业平台7相连接，所述齿轮与转动轴17啮合，所述转动轴17转动时带动齿轮使固定件10上下运动，且所述转动轴设置有用于方便转动的转动轴把柄18。
切应力测量装置，所述切应力测量装置用于获取所述漂浮物13移动过程中接触水面的水流切应力数据；
所述切应力测量装置包括：
切应力传感片14；本实施例中，切应力传感器为波片，贴于漂浮物13表面，其数据随记录线记录于移动平台上。
切应力数据记录仪16，所述切应力数据记录仪16通过连接数据线15与所述切应力传感片14相连接，用于记录切应力数据，设置与测力传感器记录仪器12同步开启记录；每秒钟记录10个数据，在移动平台向前移动的过程中，漂浮物13触水面收到水流的切应力的作用，通过传感器测量并记录，
其中，所述连接数据线15的材质为软性；只起到连接的作用且并不受力，不会影响总牵引力数据的准确性；
移动平台，如图9、图10、图11所述移动平台沿水槽驱动所述牵引力测量装置、切应力测量装置移动。所述移动平台包括：
作业平台7，所述作业平台7用于承载牵引力测量装置、切应力测量装置；
滚动轮3，所述滚动轮3包括两个从动轮以及两个用于驱动作业平台7沿着水槽导轨1移动的驱动轮；
变频控制电机6，所述变频控制电机6与两个驱动轮相连接，并设置电机功率控制所述作业平台运动速度；主要为移动平台输出动力，设置电机功率以控制移动平台运动速度；
导轨卡扣4，所述导轨卡扣4固定于作业平台7，用于限制作业平台7前进方向；
移动滑轮5，所述移动滑轮5连接于导轨卡扣4，用于抵触导轨1，以最大限度的稳定电机运行中控制台的运行速度，使得控制移动平台沿着水槽导轨前后移动；
所述导轨卡扣4分别固定于作业平台7的两侧面，其向下延伸至导轨1下方，并构成L型，所述作业平台7的两个侧面的导轨卡扣4分别连接有同一直线分布的两幅移动滑轮5，两幅所述移动滑轮5的间距大于相同侧的两个滚动轮3间距，且两幅所述移动滑轮5的间距的为整个导轨卡扣4的长度的3/5，所述导轨卡扣4的长度为整个作业平台7的4/5。
本发明另提供一种移动式水体表面漂浮物13受力测量装置的受力测量方法，如图12所示，包括以下步骤：
步骤1、调节固定件10的高度，使得测力传感器8始终与漂浮物13保持在同一平面；
步骤2、在静水条件下，控制移动平台以设定好的速度运动，带动漂浮物13运动，通 过牵引力测量装置获取漂浮物13受到的水体总牵引力
Figure DEST_PATH_IMAGE056
，通过切应力测量装置获取漂浮 物13底部切应力
Figure DEST_PATH_IMAGE057
，计算的粘滞阻力
Figure DEST_PATH_IMAGE058
和压强阻力
Figure DEST_PATH_IMAGE059
，
Figure DEST_PATH_IMAGE060
为漂浮 物在流速切向上的投影面积；使得压强阻力与粘滞阻力精确分开；
步骤3、设置电机功率使得移动平台以不同速度和加速度在水槽上滑动，设置不同形状密度和厚度的漂浮物13，记录多组数据；
步骤4、采用控制单一变量法，分别计算压强阻力与粘滞阻力在不同流速差值、水深、漂浮物13密度形态影响因素的变化系数，得出漂浮物13的漂移机理；压强阻力与粘滞阻力在不同流速差值、水深、漂浮物密度形态影响因素的变化系数的计算方法如下：
漂浮物漂移过程中受到的水流力表示为；
Figure 462521DEST_PATH_IMAGE007
其中，
Figure 910820DEST_PATH_IMAGE008
为漂浮物质量；
Figure 831502DEST_PATH_IMAGE009
为漂浮物漂移速度；
Figure 757870DEST_PATH_IMAGE010
为时间;
Figure 526237DEST_PATH_IMAGE011
为压强阻力；
Figure 755224DEST_PATH_IMAGE012
为 粘滞阻力；
Figure 287837DEST_PATH_IMAGE013
为压强阻力系数；
Figure 142529DEST_PATH_IMAGE014
为水体密度；
Figure 14670DEST_PATH_IMAGE015
为水流流速；
Figure 539192DEST_PATH_IMAGE016
为漂浮物在流速法向 上的投影面积；
Figure 450779DEST_PATH_IMAGE017
为粘滞阻力系数；
Figure 453370DEST_PATH_IMAGE018
为漂浮物在流速切向上的投影面积；其中，
Figure 383280DEST_PATH_IMAGE019
与 漂浮物的平面形状特征，密度，厚度有关，
Figure 344283DEST_PATH_IMAGE020
与雷诺数
Figure 38438DEST_PATH_IMAGE021
和糙率
Figure 720086DEST_PATH_IMAGE022
有关，则压强阻力系数 与粘滞阻力系数的表达式为：
Figure 894715DEST_PATH_IMAGE023
Figure 387139DEST_PATH_IMAGE024
其中，
Figure 381640DEST_PATH_IMAGE025
表示形状特征的无量纲参数，当漂浮物的平面投影为矩形时，
Figure 663717DEST_PATH_IMAGE026
，当 为其他形状时，
Figure 817486DEST_PATH_IMAGE027
；
Figure 120292DEST_PATH_IMAGE028
为漂浮物浸没水中部分的厚度；
Figure 477455DEST_PATH_IMAGE029
为漂浮物的特征长度，取漂浮 物沿水流方向的长度；
Figure 625539DEST_PATH_IMAGE030
、
Figure 146999DEST_PATH_IMAGE031
、
Figure 292810DEST_PATH_IMAGE032
为二次函数的待定系数；
Figure 261903DEST_PATH_IMAGE033
为漂浮物厚度，
Figure 338312DEST_PATH_IMAGE034
；
Figure 76461DEST_PATH_IMAGE035
为漂浮物的密度；
Figure 596435DEST_PATH_IMAGE036
为雷诺数，
Figure 52824DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 231127DEST_PATH_IMAGE038
为运动粘度，
Figure 699148DEST_PATH_IMAGE039
为糙率；
Figure DEST_PATH_IMAGE061
，
Figure DEST_PATH_IMAGE062
；
Figure 796548DEST_PATH_IMAGE043
、
Figure 474654DEST_PATH_IMAGE044
、
Figure 909178DEST_PATH_IMAGE045
为层流过程中 二次函数的待定系数；
Figure 621919DEST_PATH_IMAGE046
、
Figure 264122DEST_PATH_IMAGE047
、
Figure 570469DEST_PATH_IMAGE048
为紊流过程中二次函数的待定系数；
通过实际测得的
Figure 402159DEST_PATH_IMAGE049
和
Figure 861085DEST_PATH_IMAGE050
，计算得到相应的粘滞阻力系数
Figure 752817DEST_PATH_IMAGE051
和压强阻力系数
Figure 546461DEST_PATH_IMAGE052
。
该移动式水体表面漂浮物质受力测量装置及方法，使用方便，通过导轨1与导轨卡扣4的配合，实现了运行的稳定性，并与变频控制电机6的连接，并通过两幅所述移动滑轮5的间距大于相同侧的两个滚动轮3间距，且两幅所述移动滑轮5的间距的为整个导轨卡扣4的长度的3/5，所述导轨卡扣4的长度为整个作业平台7的4/5的改进，减少了运动过程中的晃动，通过对变频控制电机6的调节，适合多种场合的测量；通过固定件10的调节，使漂浮物13与水面的接触，减少测试过程中测量误差，提高了测量的精度，将漂浮物13材质设置为轻质塑料以及增加或减少的配重功能，提高了测试的灵活性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种移动式水体表面漂浮物质受力测量装置的受力测量方法，其特征在于：所述装置包括:
水槽；
漂浮物，所述漂浮物具有配重功能；
牵引力测量装置，所述牵引力测量装置与所述漂浮物相连接，用于牵引漂浮物运动获取总牵引力的数据；
切应力测量装置，所述切应力测量装置用于获取所述漂浮物移动过程中接触水面的水流切应力数据；
移动平台，所述移动平台沿水槽驱动所述牵引力测量装置、切应力测量装置移动；所述水槽腔体内设置有导轨；所述移动平台包括：
作业平台，所述作业平台用于承载牵引力测量装置、切应力测量装置；
滚动轮，所述滚动轮包括两个从动轮以及两个用于驱动作业平台沿着水槽导轨移动的驱动轮；
变频控制电机，所述变频控制电机与两个驱动轮相连接，并设置电机功率控制所述作业平台运动速度；
导轨卡扣，所述导轨卡扣固定于作业平台，用于限制作业平台前进方向；
移动滑轮，所述移动滑轮连接于导轨卡扣，用于抵触导轨；所述牵引力测量装置包括：
测力传感器，所述测力传感器与漂浮物保持在同一平面；
测力传感器记录仪器，所述测力传感器记录仪器通过测力传感器数据连接线获取测力传感器的信号，并保存数据；
牵引软绳，所述牵引软绳一端固定于测力传感器，另一端与漂浮物相连接；
固定件，用于安装测力传感器，并调节高度；所述方法包括以下步骤：
步骤1、调节固定件的高度，使得测力传感器始终与漂浮物保持在同一平面；
步骤2、在静水条件下，控制移动平台以设定好的速度运动，带动漂浮物运动，通过牵引 力测量装置获取漂浮物受到的水体总牵引力
Figure 473385DEST_PATH_IMAGE001
，通过切应力测量装置获取漂浮物底部切 应力
Figure 62629DEST_PATH_IMAGE002
，计算的粘滞阻力
Figure 560476DEST_PATH_IMAGE003
和压强阻力
Figure 690106DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure 973319DEST_PATH_IMAGE005
为漂浮物在流速切 向上的投影面积；使得压强阻力与粘滞阻力精确分开；
步骤3、设置电机功率使得移动平台以不同速度和加速度在水槽上滑动，设置不同形状密度和厚度的漂浮物，记录多组数据；
步骤4、采用控制单一变量法，分别计算压强阻力与粘滞阻力在不同流速差值、水深、漂浮物密度形态影响因素的变化系数，得出漂浮物的漂移机理；所述压强阻力与粘滞阻力在不同流速差值、水深、漂浮物密度形态影响因素的变化系数的计算方法如下：
漂浮物漂移过程中受到的水流力表示为；
Figure 264624DEST_PATH_IMAGE006
其中，
Figure 751231DEST_PATH_IMAGE007
为漂浮物质量；
Figure 622235DEST_PATH_IMAGE008
为漂浮物漂移速度；
Figure 759955DEST_PATH_IMAGE009
为时间;
Figure 737007DEST_PATH_IMAGE010
为压强阻力；
Figure 960178DEST_PATH_IMAGE011
为粘滞 阻力；
Figure 166032DEST_PATH_IMAGE012
为压强阻力系数；
Figure 112253DEST_PATH_IMAGE013
为水体密度；
Figure 10939DEST_PATH_IMAGE014
为水流流速；
Figure 986985DEST_PATH_IMAGE015
为漂浮物在流速法向上的 投影面积；
Figure 730950DEST_PATH_IMAGE016
为粘滞阻力系数；
Figure 92530DEST_PATH_IMAGE017
为漂浮物在流速切向上的投影面积；其中，
Figure 99801DEST_PATH_IMAGE018
与漂浮 物的平面形状特征，密度，厚度有关，
Figure 297564DEST_PATH_IMAGE019
与雷诺数
Figure 849813DEST_PATH_IMAGE020
和糙率
Figure 816632DEST_PATH_IMAGE021
有关，则压强阻力系数与粘 滞阻力系数的表达式为：
Figure 260383DEST_PATH_IMAGE022
Figure 929130DEST_PATH_IMAGE023
其中，
Figure 280477DEST_PATH_IMAGE024
表示形状特征的无量纲参数，当漂浮物的平面投影为矩形时，
Figure 367382DEST_PATH_IMAGE025
，当为其 他形状时，
Figure 732766DEST_PATH_IMAGE026
；
Figure 639542DEST_PATH_IMAGE027
为漂浮物浸没水中部分的厚度；
Figure 529001DEST_PATH_IMAGE028
为漂浮物的特征长度，取漂浮物沿 水流方向的长度；
Figure 735991DEST_PATH_IMAGE029
、
Figure 567550DEST_PATH_IMAGE030
、
Figure 164885DEST_PATH_IMAGE031
为二次函数的待定系数；
Figure 858034DEST_PATH_IMAGE032
为漂浮物厚度，
Figure 404684DEST_PATH_IMAGE033
；
Figure 157877DEST_PATH_IMAGE034
为 漂浮物的密度；
Figure 39245DEST_PATH_IMAGE035
为雷诺数，
Figure 988615DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 639039DEST_PATH_IMAGE037
为运动粘度，
Figure 563133DEST_PATH_IMAGE038
为糙率；
Figure DEST_PATH_IMAGE039
，
Figure 354634DEST_PATH_IMAGE040
；
Figure DEST_PATH_IMAGE041
、
Figure 124007DEST_PATH_IMAGE042
、
Figure 347047DEST_PATH_IMAGE043
为层流过程中二 次函数的待定系数；
Figure 176462DEST_PATH_IMAGE044
、
Figure 32423DEST_PATH_IMAGE045
、
Figure 887378DEST_PATH_IMAGE046
为紊流过程中二次函数的待定系数；
通过实际测得的
Figure 246815DEST_PATH_IMAGE047
和
Figure 715973DEST_PATH_IMAGE048
，计算得到相应的粘滞阻力系数
Figure 42918DEST_PATH_IMAGE049
和压强阻力系数
Figure 685252DEST_PATH_IMAGE050
。
2.根据权利要求1所述的一种移动式水体表面漂浮物质受力测量装置的受力测量方法，其特征在于：所述固定件通过齿轮与作业平台相连接，所述齿轮与转动轴啮合，所述转动轴转动时带动齿轮使固定件上下运动，且所述转动轴设置有用于方便转动的转动轴把柄。
3.根据权利要求1所述的一种移动式水体表面漂浮物质受力测量装置的受力测量方法，其特征在于：所述切应力测量装置包括：
切应力传感片；
切应力数据记录仪，所述切应力数据记录仪通过连接数据线与所述切应力传感片相连接，用于记录切应力数据，设置与测力传感器记录仪器同步开启记录；
其中，所述连接数据线的材质为软性。
4.根据权利要求1所述的一种移动式水体表面漂浮物质受力测量装置的受力测量方法，其特征在于：所述导轨卡扣分别固定于作业平台的两侧面，其向下延伸至导轨下方，并构成L型，所述作业平台的两个侧面的导轨卡扣分别连接有同一直线分布的两幅移动滑轮，两幅所述移动滑轮的间距大于相同侧的两个滚动轮间距，且两幅所述移动滑轮的间距的为整个导轨卡扣的长度的3/5，所述导轨卡扣的长度为整个作业平台的4/5。
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