CN116818267A - 用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统，包括：试验水槽；造风单元，用于在水体的上方提供预设条件的风场；造波单元，造波结构用于对试验水槽中的水体产生波浪，消波结构用于对产生的波浪进行消能；造流单元，用于对容纳腔中的水体进行造流；土体制备承载单元，用于制备并承载预设条件的土体；测试单元，用于对造风单元、造波单元、造流单元和土体制备承载单元中的至少一种的试验参数进行监测。本发明包含造风、造波、造流、大体积土体模型制备等多种功能，并从多者之间的协同角度出发，具备了对海上风机等海洋结构物形成主要影响的各种荷载因素的模拟功能，能够真实模拟上述荷载因素之间的耦合作用。
Description
技术领域
本发明实施例涉及海洋工程中的岩土力学和流体力学领域，具体涉及用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统。
背景技术
随着国家对自然环境的日益重视，我国清洁能源建设正处于迅猛发展阶段。其中，海上风电资源具有储量丰富、能量密度大、临近经济发达区域、不占用陆上耕地资源以及对自然环境影响小等优势，是风电资源开发的重要发展方向。
海上风机在运行过程中，其基础同时受到风荷载、波浪荷载、海流荷载的共同作用，基础结构与海床土体发生相互作用产生地基反力，从而抵抗风浪流荷载。风浪流荷载均为动力时变荷载，风机的基础稳定性受到风、波浪、海流、结构、海床土体之间强烈耦合作用的影响。
水槽模型试验是揭示海上风机基础稳定性相关耦合作用机理和探明常规小模型试验比尺效应的重要手段。而目前针对海上风机基础响应的水槽实验系统中，几乎不具备对风场条件的模拟功能，难以模拟风荷载对风机基础力学响应的重要影响；此外，现有的大水槽普遍具有试验周期长(尤其是模拟海床制备时间过长)、反射波消能难度大、水量和能源消耗大等不足，严重影响了实验设备的使用效率和效益。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统，以解决现有技术中的水槽模型试验存在的弊端。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
在本发明实施例的一个方面，提供了一种用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统，包括：
试验水槽，形成有承载水体的容纳腔，且所述容纳腔的上端形成为开放；
造风单元，可移动地设置于水体的上方，并用于在水体的上方提供预设条件的风场；
造波单元，包括位于所述试验水槽一端的造波结构，以及位于所述试验水槽另一端的消波结构，所述造波结构用于对所述试验水槽中的水体产生波浪，所述消波结构用于对产生的波浪进行消能；
造流单元，与所述容纳腔连通，用于对所述容纳腔中的水体进行造流；
土体制备承载单元，连通位于所述试验水槽的下方，用于制备并承载预设条件的土体；
测试单元，用于对所述造风单元、所述造波单元、所述造流单元和所述土体制备承载单元中的至少一种的试验参数进行监测。
作为本发明的一种优选方案，所述造风单元包括沿所述试验水槽的延伸方向可移动地设置于所述试验水槽上的工作车，安装于所述工作车上的固定架，以及安装于所述固定架上的母箱体；其中，
所述工作车可固定于所述试验水槽上的预埋锚点上；
所述母箱体中设置有用于形成预制风场的风阵组件，用于对形成的预制风场进行调整的风阵调节组件，以及用于对输出的风场进行检测的检测组件。
作为本发明的一种优选方案，所述风阵调节组件至少包括多重阻尼网；
所述检测组件包括能够靠近或远离所述风阵组件和风阵调节组件的第一检测架，在所述第一检测架所在的平面上能够移动的第二检测架，以及位于所述第二检测架上的风速仪。
作为本发明的一种优选方案，所述造波结构包括可自转地安装于所述试验水槽上的支撑架，用于驱动所述支撑架自转的伺服电机组，与所述支撑架配合连接的推波架，以及连接于所述推波架上，且至少部分延伸位于所述容纳腔中的推波板；其中，
所述支撑架的转动能够带动所述推波架沿所述试验水槽的延伸方向移动。
作为本发明的一种优选方案，所述消波结构包括自靠近所述造波机构的一端至远离所述造波结构的一端斜向上延伸的坡道，以及可拆卸地设置于所述坡道上的多个消能件。
作为本发明的一种优选方案，所述消能件至少包括多个消能凸起，且多个所述消能凸起沿所述试验水槽的延伸方向交错排布。
作为本发明的一种优选方案，所述消能件为多孔介质材料。
作为本发明的一种优选方案，每个所述消能凸起各自包括自所述坡道的坡面向上延伸的立柱，以及自所述立柱的外周面沿径向方向向外延伸的止挡柱。
作为本发明的一种优选方案，所述立柱的直径自靠近所述坡面的一端至远离所述坡面的一端逐渐减小。
作为本发明的一种优选方案，所述消能凸起可自转地设置于所述坡道上。
作为本发明的一种优选方案，所述造流单元包括循环造流部，以及分别连接于所述循环造流部的两端的均流出流部；且，
所述循环造流部包括顺次连接的造流泵和循环廊道；
所述均流出流部包括与所述循环造流部的端部连通的出流通道，以及位于所述出流通道上的均流箱，且所述出流通道中远离所述循环造流部的一端与所述容纳腔连通。
作为本发明的一种优选方案，所述造流泵的泵出方向可调节地设置。
作为本发明的一种优选方案，所述土体制备承载单元包括连通位于所述试验水槽下方的承载腔，用于调节所述承载腔的容积的支撑组件和盖板组件，以及用于向所述承载腔中通入试验土体的土体提供结构。
作为本发明的一种优选方案，所述盖板组件和/或所述支撑组件为反滤层，以使得液体能够进入所述承载腔。
作为本发明的一种优选方案，所述承载腔上还连通有垂直渗流单元，所述垂直渗流单元用于通过渗流调节所述承载腔中的试验土体的砂土孔隙比，或，对制备完毕的非饱和砂质的试验土体进行饱和处理。
作为本发明的一种优选方案，所述试验水槽上还连通有淡水存储处理单元；
所述淡水存储处理单元包括通过水泵连通的沉淀池和清水池，且所述试验水槽的入水口与所述清水池连通，所述试验水槽的出水口与所述沉淀池连通。
作为本发明的一种优选方案，所述测试单元至少包括用于对试验水槽中的参数进行监测的波高仪、超声波流速仪、地形扫描仪、浊度计、孔隙水压力传感器和土压力盒，以及用于对风机模型的参数进行监测的结构位移传感器和应变计。
本发明的实施方式具有如下优点：
本发明的技术方案具有风-浪-流-结构-海床全耦合模拟功能。相较于传统的波浪水槽往往只具备对波浪、水流、结构以及土体之间的耦合模拟功能，而对风荷载仅能通过施加简单定向机械荷载实现模拟，不能反映风场环境与结构耦合而产生的特殊效应的问题，本发明的技术方案中包含造风、造波、造流、大体积土体模型制备等多种功能，并从多者之间的协同角度出发，具备了对海上风机等海洋结构物形成主要影响的各种荷载因素的模拟功能，能够真实模拟上述荷载因素之间的耦合作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的水槽试验系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的造风单元其中一个方向上的局部结构示意图；
图3为本发明实施例提供的造风单元另一个方向上的局部结构示意图；
图4为本发明实施例提供的造波结构的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的消波结构的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的造流单元的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的土体制备承载单元的局部结构示意图；
图8为本发明实施例提供的土体提供结构的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的淡水存储处理单元的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的风机模型和测试单元的局部结构示意图。
图中：
1-试验水槽；2-造风单元；3-造波单元；4-造流单元；5-土体制备承载单元；6-垂直渗流单元；7-淡水存储处理单元；8-风机模型；
11-轨道；
21-工作车；22-固定架；23-母箱体；24-预埋锚点；25-风阵组件；26-第一检测架；27-阻尼网；28-第二检测架；29-风速仪；
221-横向导轨；222-纵向导轨；223-竖向导轨；
31-支撑架；32-伺服电机组；33-推波架；34-推波板；35-齿条；36-控制器；37-坡道；38-消能件；
41-造流泵；42-循环廊道；43-出流通道；44-均流箱；
51-试验土体；
521-盖板支撑梁；522-钢盖板；523-带肋隔板；524-钢格板；525-钢柱底座；526-钢柱；527-主梁；528-次梁；529-底板；
531-设备平台车；532-输砂管；533-作业车；534-泥泵；535-储泥池起重机；536-储泥池；537-储泥池供水泵；
71-水泵；72-沉淀池；73-清水池；74-入水口；75-出水口；76-供水泵；77-雨水收集入口；78-其他供水口；79-储泥池供水口；
91-波高仪；92-超声波流速仪；93-地形扫描仪；94-浊度计；95-孔隙水压力传感器；96-应变计。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细的说明。
如图1所示，本发明提供的用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统包括试验水槽1、造风单元2、造波单元3、造流单元4、土体制备承载单元5、垂直渗流单元6、淡水存储处理单元7、风机模型8和测试单元。
如图2和图3所示，为造风单元2的具体结构。母箱体23安装在固定架22上，固定架22安装在多个工作车21上，工作车21可承载固定架22和母箱体23沿试验水槽1上的轨道11运动。母箱体23内容纳风阵组件25、形成为多重的阻尼网27以及风速检测设备。风速检测设备安装在母箱体23内，由第一检测架26、第二检测架28、风速仪29、竖向导轨223、纵向导轨222、横向导轨221组成。第一检测架26可沿纵向导轨222在母箱体23内运动；横向导轨221安装在第一检测架26上；第二检测架28可沿横向导轨221相对第一检测架26运动；竖向导轨223安装在第二检测架28上；风速仪29可沿竖向导轨223相对第二检测架28运动。
在使用过程中，造风单元2首先通过工作车21驱动下沿试验水槽1的轨道11运动到指定位置。工作车21与安装在试验水槽1的轨道11旁的预埋锚点24固定，使造风单元2承受造风过程中的反力和振动。风阵组件25由一系列风扇组成，启动时风经过母箱体23内一系列阻尼网27以去除涡流，从而形成高质量的风场。
在正式试验开始前，可通过风速检测设备对风场风速分布进行测试。风速仪29可在第一检测架26和第二检测架28驱动下，在母箱体23内部进行三维移动，以测量母箱体23内的风速分布。测量完毕后，第一检测架26运动至母箱体23末端，第二检测架28和风速仪29收纳至母箱体23外一侧，以减小对试验的干扰。
如图4和图5所示，为造波单元3的结构，其具体包括造波结构和消波结构。具体地，造波结构的支撑架31、伺服电机组32、控制器36设置在试验水槽1的侧壁上。推波架33设置在轨道11上，可沿轨道11自由运动。齿条35固定在推波架33上，与安装在支撑架31内部的齿轮啮合。推波板34固定在推波架33上，随推波架33沿轨道11方向移动。造波结构工作时，伺服电机组32根据控制器36的指令带动支撑架31内部的齿轮往复转动，从而使推波架33带动推波板34沿轨道11往复运动，形成波浪。在推波板34附近还设置有波高仪91，可测量反射波参数并传递给控制器36，控制器36根据反射波参数调整推波板34运动，从而将反射波吸收。
消能结构由坡道37和设置在坡道37上的消能凸起(材质可以具体选择为多孔介质)组成，结合了斜坡消能和多孔介质消能两种原理，以消除反射波：当波浪沿坡道37传递时，水深的减小将使前波波速降低、波高增大，而后波速度较快，从而使单位长度波浪能增大，波浪发生自然破碎，使反射波减弱。在波浪沿坡道37传递时，多孔介质材料的消能凸起将扰乱流场形成小尺度涡流，从而使波浪能在撞击消能凸起以及涡流中消耗，使反射波减弱。
在设备维修或试验准备过程中，消能凸起被吊离坡道37，坡道37将作为作业车辆、人员进出试验水槽1的通道。
如图6所示，为造流单元4的结构。具体地，造流单元4由与试验水槽1的承载水体的容纳腔连通的下层循环水道组成，其中下层布置具体参见图6。其结构具体如下所述：
下层循环水道的两个出流通道43与容纳腔的两端连接。出流通道43内设置有均流箱44。循环廊道42与一组多个造流泵41串联。循环廊道42与造流泵41串联形成的结构的两端各自与其中一个出流通道43连通。
工作时，试验水槽1和循环廊道42中均注水，造流泵41运行产生水流，水流沿循环廊道42流入均流箱44，在均流箱44中消除涡流后，通过其中一个出流通道43排入试验水槽1。水流经过试验水槽1后，通过另一端的出流通道43回流到下层循环水道并再次达到造流泵41，从而完成一次循环。根据造流泵41的转向，可实现双向造流，从而模拟波流同向/逆向工况。
如图7和图8所示，为土体制备承载单元5的结构。具体结构如下所述：
其中，如图7所示，与试验水槽1连通的用于容纳试验土体51的结构具体如下：位于试验水槽1中部，通过试验水槽1底部下沉形成空间以容纳试验土体51(即构成土体模型)。用于容纳试验土体51的这部分空间的侧壁设置有沟槽，可通过插入带肋隔板523改变土槽的长度。下方由钢柱526(可以嵌插于钢柱底座525上)支撑主梁527、次梁528以及钢格板524构成承载平台，通过改变承载平台高度调整土槽的深度。底板529铺设于承载平台上，可设置底板529为反滤层，容许渗流通过。在无需土体填充的区域，可在水槽侧壁固定钢盖板522和盖板支撑梁521，用于填补空位。
本发明中，试验土体51为采用吹填法将拌和的砂浆或泥浆迅速泵送至土槽内形成初始土体，具体地，如图8所示，其结构如下：储泥池536设置在土槽一侧；储泥池起重机535安装在储泥池536正上方，可驱动泥泵534在储泥池536中移动。泥泵534用于搅拌局部土体，并将土体吸入输砂管532，输砂管532另一端固定在设备平台车531上。工作时，先将干土倒入储泥池536，开启储泥池供水泵537，将水从清水池73注入储泥池536；随后开启泥泵534的搅拌叶片对土体进行初步搅拌至水土充分混合；开启泥泵534将拌和完毕的土体吸入土槽(即前述指出的与试验水槽1连通的用于容纳试验土体51的结构)，在吸入过程中，变换储泥池起重机535和设备平台车531的位置，以实现均匀吹填。在储泥池起重机535和设备平台车531之间还可以设置作业车533，以避免二者之间距离过长，导致输砂管532长距离无支撑而传输效果变差的问题。
其中，土体制备承载单元5上还可以连通垂直渗流单元6，垂直渗流单元6用于使土槽内形成垂直向上的渗流。基于上述设置，能够实现如下效果：可以在使用砂雨法制备砂质土体时通过渗流控制砂土孔隙比、或对制备完毕的非饱和砂质土体进行饱和处理。
如图9所示，为淡水存储处理单元7的结构。其由沉淀池72、清水池73以及多组管路和水泵71等组成。具体地，出水口75(即水槽排水口)和雨水收集入口77的管路与沉淀池72连接。其中水槽排水口用于将试验水槽1和下层循环水道内的积水排空。雨水收集入口77与市政排水管路连接，用于收集场地内的雨水。水由试验水槽1和地表雨水管路流入沉淀池72后，经过沉淀处理转为清水，再通过水泵71注入清水池73存储。清水池73内设置有供水泵76，将清水泵送至试验水槽1、储泥池536(通过储泥池供水口79连通)以及其他用水线路(如消防水管等，此过程通过其他供水口78连通)。
如图10所示，为风机模型8和测试单元的局部结构示意图，其用于对试验过程中的水动力环境、结构与地基响应等因素进行同步监测和记录。以下对具体的部分设置结构和功能进行详细的说明：
风机模型8：风机模型8基础位于试验土槽内，基底具有一定初始埋深。风机叶轮部分位于造风单元2正前方。
数据同步采集装置：该装置同时与以下各类型传感器连接，可实现对传感器测量数据的实时同步采集和记录。以下各类传感器包括但不限于：
波高仪91：至少两个波高仪91设置在沿试验水槽1长度方向一定距离处，用于测量设置位置的水位高度。通过水位高度波动关于时间的相位差，获取当前的波浪参数。该测量结果将同时用于对造波结构的工作参数的修正。
超声波流速仪92：超声波流速仪92布置在1台工作车21上，布置位置位于试验水槽1宽度方向中部以减小边壁效应对测量结果的影响。该设备可沿竖向移动，以实现对不同深度位置流速的测量。
结构位移传感器：结构位移传感器设置在1台工作车21上，可沿竖向自由移动。其采用激光测距原理，可测量不同高度处风机模型8的侧向位移。
地形扫描仪93：地形扫描仪93设置在1台工作车21上，采用超声波测距或激光测距原理，可对风机模型8附近的土体表面进行扫描测量，从而获取床面冲刷坑的三维模型。
应变计96：应变计96固定在风机模型8外表面，可测量风机模型8表面沿竖向的应变。根据测量结果可推算结构应力、内力以及挠度。
浊度计94：浊度计94固定在风机模型8下部、在床面上方一定距离处。其通过测量透射光以获得当前水体内的含砂量，从而对床面砂颗粒起动程度进行定量测量。
孔隙水压力传感器95：孔隙水压力传感器95布置在风机模型8基础下方及周围的土体内，可测量土体内孔隙水压力的时程变化。结合波高仪91的实时测量结果，可估算当前超静孔隙水压力的大小。
土压力盒：土压力盒布置在风机模型8基础下方及周围的土体内，其采用电阻式或振弦式测量原理，可测量土体内因风机模型8基底荷载产生的竖向附加应力。
热电偶温度传感器：实时测量并显示结构件的温度。
基于上述技术方案，本发明至少具有如下技术效果：
1、风-浪-流-结构-海床全耦合模拟功能：传统的波浪水槽往往只具备对波浪、水流、结构以及土体之间的耦合模拟功能，而对风荷载仅能通过施加简单定向机械荷载实现模拟，不能反映风场环境与结构耦合而产生的特殊效应。本系统包含造风、造波、造流、大体积土体模型制备等多种功能，具备了对海上风机等海洋结构物形成主要影响的各种荷载因素的模拟功能，能够真实模拟上述荷载因素之间的耦合作用。
2、大尺寸模型试验平台：本系统可以设置试验水槽1的试验段尺寸数倍于目前高校和科研院所主流试验平台的尺寸，可进行大尺寸模型甚至等比尺模型试验，能够显著降低比尺效应对试验结果的干扰，并对其他缩尺模型试验中可能存在的比尺效应进行验证。
3、大体积土体模型的快速制备：结合“吹填法”加“砂雨法”制备砂土或黏性土大型海床模型。提高了制备土体的均匀性，缩短了试验土体的成型时间。采用人工固结法处理黏性土体模型，减少固结周期。
4、采用渗流法实现大型砂土海床模型的相对密度控制和饱和处理，在节约试验准备时间的同时有效减少制备过程对土体模型的扰动。
5、采用雨水沉淀自净后用于试验、消防、清洁用水，减少淡水资源消耗。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统，其特征在于，包括：
试验水槽(1)，形成有承载水体的容纳腔，且所述容纳腔的上端形成为开放；
造风单元(2)，可移动地设置于水体的上方，并用于在水体的上方提供预设条件的风场；
造波单元(3)，包括位于所述试验水槽(1)一端的造波结构，以及位于所述试验水槽(1)另一端的消波结构，所述造波结构用于对所述试验水槽(1)中的水体产生波浪，所述消波结构用于对产生的波浪进行消能；
造流单元(4)，与所述容纳腔连通，用于对所述容纳腔中的水体进行造流；
土体制备承载单元(5)，连通位于所述试验水槽(1)的下方，用于制备并承载预设条件的土体；
测试单元，用于对所述造风单元(2)、所述造波单元(3)、所述造流单元(4)和所述土体制备承载单元(5)中的至少一种的试验参数进行监测。
2.根据权利要求1所述的一种用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统，其特征在于，所述造风单元(2)包括沿所述试验水槽(1)的延伸方向可移动地设置于所述试验水槽(1)上的工作车(21)，安装于所述工作车(21)上的固定架(22)，以及安装于所述固定架(22)上的母箱体(23)；其中，
所述工作车(21)可固定于所述试验水槽(1)上的预埋锚点(24)上；
所述母箱体(23)中设置有用于形成预制风场的风阵组件(25)，用于对形成的预制风场进行调整的风阵调节组件，以及用于对输出的风场进行检测的检测组件。
3.根据权利要求2所述的一种用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统，其特征在于，所述风阵调节组件至少包括多重阻尼网(27)；
所述检测组件包括能够靠近或远离所述风阵组件(25)和风阵调节组件的第一检测架(26)，在所述第一检测架(26)所在的平面上能够移动的第二检测架(28)，以及位于所述第二检测架(28)上的风速仪(29)。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统，其特征在于，所述造波结构包括可自转地安装于所述试验水槽(1)上的支撑架(31)，用于驱动所述支撑架(31)自转的伺服电机组(32)，与所述支撑架(31)配合连接的推波架(33)，以及连接于所述推波架(33)上，且至少部分延伸位于所述容纳腔中的推波板(34)；其中，
所述支撑架(31)的转动能够带动所述推波架(33)沿所述试验水槽(1)的延伸方向移动。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统，其特征在于，所述消波结构包括自靠近所述造波机构的一端至远离所述造波结构的一端斜向上延伸的坡道(37)，以及可拆卸地设置于所述坡道(37)上的多个消能件(38)；且，
优选地，所述消能件(38)至少包括多个消能凸起，且多个所述消能凸起沿所述试验水槽(1)的延伸方向交错排布；
优选地，所述消能件(38)为多孔介质材料。
6.根据权利要求5所述的一种用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统，其特征在于，每个所述消能凸起各自包括自所述坡道(37)的坡面向上延伸的立柱，以及自所述立柱的外周面沿径向方向向外延伸的止挡柱；
优选地，所述立柱的直径自靠近所述坡面的一端至远离所述坡面的一端逐渐减小；
更为优选地，所述消能凸起可自转地设置于所述坡道(37)上。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统，其特征在于，所述造流单元(4)包括循环造流部，以及分别连接于所述循环造流部的两端的均流出流部；且，
所述循环造流部包括顺次连接的造流泵(41)和循环廊道(42)；
所述均流出流部包括与所述循环造流部的端部连通的出流通道(43)，以及位于所述出流通道(43)上的均流箱(44)，且所述出流通道(43)中远离所述循环造流部的一端与所述容纳腔连通；
优选地，所述造流泵(41)的泵出方向可调节地设置。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统，其特征在于，所述土体制备承载单元(5)包括连通位于所述试验水槽(1)下方的承载腔，用于调节所述承载腔的容积的支撑组件和盖板组件，以及用于向所述承载腔中通入试验土体(51)的土体提供结构；
优选地，所述盖板组件和/或所述支撑组件为反滤层，以使得液体能够进入所述承载腔；
更为优选地，所述承载腔上还连通有垂直渗流单元(6)，所述垂直渗流单元(6)用于通过渗流调节所述承载腔中的试验土体(51)的砂土孔隙比，或，对制备完毕的非饱和砂质的试验土体(51)进行饱和处理。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统，其特征在于，所述试验水槽(1)上还连通有淡水存储处理单元(7)；
所述淡水存储处理单元(7)包括通过水泵(71)连通的沉淀池(72)和清水池(73)，且所述试验水槽(1)的入水口(74)与所述清水池(73)连通，所述试验水槽(1)的出水口(75)与所述沉淀池(72)连通。
10.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种用于模拟风浪流与海上风机全耦合作用的水槽试验系统，其特征在于，所述测试单元至少包括用于对试验水槽(1)中的参数进行监测的波高仪(91)、超声波流速仪(92)、地形扫描仪(93)、浊度计(94)和孔隙水压力传感器(95)，以及用于对风机模型(8)的参数进行监测的结构位移传感器和应变计(96)。
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