发信人: lonelycorn(lonelycorn), 信区: Naoce
标 题: MIT Towing Tank游记
发信站: 饮水思源 (2013年12月21日07:42:07 星期六)
公元2013年11月21日下午，是2.20 Marine Hydrodynamics的水池试验日期。晚秋时节的新
英格兰的空气中充满寒冷，然而我激动的心情却异常火热：马上我就要见到充满传奇色彩
的MIT拖曳水池了！一百年来，在那里走出过US Navy的军官军舰，American Cup中的帆船
，各式各样的ROV和AUV，第一只仿生鱼，立管涡激振动……无数成果迸发的地方，无数pa
per歌颂的地方！
按照惯例，在MIT Campus Map查询Towing Tank。竟然没有找到！根据whereis给出的信息
，它坐落在48号楼的地下室。大名鼎鼎的拖曳水池，竟然在地下室？！？
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">
继续遵循惯例，ICP（Internet, Copy & Paste）一些拖曳水池的参数：
长：100ft
宽：8ft
深：4ft
怎么样，诸位是不是和我一样感到蛋疼无比！目前世界上几乎只有老美还在使用英制，简
直是逆天而行、反人类！
还是使用公制来表达吧：
长：36.6m
宽：2.4m
深：1.2m
拖车最大速度：1.5m/s
造波机最大波高：0.1m
消波滩：无
没错，就是这样的……不入流。相比之下，我交的老拖曳水池长110m；在建的新拖曳水池
长300m；702所拖曳水池长1000m：简直是碉堡了！
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">
图中的是Professor Michael S. Triantafyllou，Director of the Towing Tank Lab，世
界一流的VIV专家，Flow Sensing & Control 专家，仿生流体力学（或者直接Biomimetic
s？）专家。 从图中大家可以看到：
1. 由于水池尺寸限制，测试船模长度一般在1m左右；
2. 安装船模时，需要穿上防水长裤进入水池；
3. 水真蓝……
大家还可以看到，T教授笑得很温暖。但这绝对是个错觉：根据我与T教授的数次交流和偶
遇经历，他平时基本处于面瘫+叼着眼镜回复邮件状态，这照片真心怀疑是PS的。
扯远了……下面讲讲试验的故事吧：
本次试验的目的是，感悟平面进行波，wave-induced motion，和vortex-induced motion
。我们的TA——伟大的缪莎学姐（SJTU NAOCE ’07 Alumna）对我们讲，虽然towing tan
k有现代化的操作手段和测量技术，但是为了让我们更好地观察实验现象、理解测量原理，
因此除了直尺和秒表之外，不提供任何测量工具。我提出抗议，学姐瞪了我一眼：期末考
试不想及格了么！
因此我们几个人只好蛋疼无比地开始筹划实验方案。
同去的这几人，背景十分有意思。有MIT的graduate student，也有选修了高级课程的本科
生，还有几位是欧洲国家的海军军官。其中有两个土耳其军官，都叫Mert，一个高大威猛
，一个短小精悍。两个Mert关系还特别好，天天粘在一起……
我觉得MIT拖曳水池最好的一点，是这个观察窗：
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">
这下知道为什么水池里的水这么蓝了。实验室里的灯光能照亮整片水域，从这个窗口观察
流场，就像看电影一样惬意。这时我不怀好意地想起陈晓亮师兄和我讲的“交大拖曳水池
几十年都没换过水”的故事……
根据平面波方程，我们很快确定了测量方案，兵分几组，开始测量。由于人员实际数量大
于所需数量，我本着“多给本科生动手机会”这一原则十分大方地果断让位，踱步打量起
这间实验室。
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">
“这是造波机”，水池的负责人，T教授的学生说道，“注意不要让它连续工作超过20秒”
。“这是为什么呢？”我好奇地问。“因为我们的水池的消波滩去年坏了，到现在都没换
，只是用人造草坪代替。如果超过20秒，波浪会被反射，干扰入射波”。
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">
造波机附近摆放了一只船模，LOA约1m，舷侧有若干不河蟹的地方。
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">
根据船舱里布置的管线，我判断这是lateral line sensor测试船模。鱼的体侧有一条线，
分布着能感知压强的组织。Lateral line sensor便是仿照鱼的体侧线设计的一种压强传感
器，目前分辨率在10～20Pa。
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">
在观察窗的对面是一个专门用来研究Flapping Foil的小水柜。平面两自由度，再加上水翼
绕轴线的旋转（Pitch）。除了伺服系统自身的输出之外，还使用了一种拉线的传感器，测
量位移，见下图中很不明显的线。水翼的加工精度很高，尾缘很锋利。为了看它到底有多
锋利，我用手指轻轻蹭了一下，果然被割了一个口子，血流不止。（不作就不会死……）
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">
继续往前走，摆在水池沿上的是一个古怪的结构。
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">
U型框架上安装了一根截面均匀变化的柔性圆柱。开始我以为是测试VIV用的，后来才意识
到，这是放大版的斑海豹胡须。斑海豹能够通过长短各异的胡须感受流场变化，从而找到
尾流区以跟踪猎物。有若干线状传感器埋在柔性结构内部，推测是光纤传感器。
路的尽头是拖车。
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">
MIT拖曳水池的拖车直接安装在轨道上，可以通过程序设定运动轨迹。由于拖车上无操作人
员，质量轻，外界干扰小，运动精度很高。我回想起在交大拖曳水池做毕业设计时，轻轻
走动一下对测量结果造成的不可磨灭的干扰，不禁头涔涔而泪潸潸。
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">
好马配好鞍。拖车上安装的是六自由度天平。MIT真TM有钱啊……
我走到了拖曳水池的尽头，终于看到了破败不全的“消波滩”，还有挂在墙上的防水服。
回想起这一路，看到各种paper中描述的试验场景，见识到了当年Robo Tuna的设计图纸，
拖车的设计图纸和比例模型，某次American Cup参赛船的型线图，以及Lab Alumni的照片
。100ft的距离，我走过了MIT Towing Tank 100多年的历程。感受着历史的气息，我心中
感慨万千：
还是要先解决cylinder卡在case里根本不能动的问题呀！不然期末考试真的要挂了……
微笑着，我走向忙成一团的试验人群。
==============小学生作文体结束，以下是真实的感受：===============
1. Tenure制度太重要。每天尽力挣扎接各种传统项目来维持实验室的运营，教授很难有时
间思考和探索新的方向；只有推行Tenure制度，才能让教授的工作重心从维持生计和职称
上转移到学术造诣。
2. 设备不是根本，思路才是。国内的各水池尺寸远胜MIT Towing Tank，只要愿意也可以
迅速补充更新硬件设施，但是却少有做出世界闻名的成果。国内研究的兴趣，大体上还是
传统的阻力结构耐波性操纵性。想要做出成果，要么在现有的领域走得更远，要么开发一
片崭新的空间。
3. 学生的机会。虽然MIT towing tank并没有像传说中的那样完全开放，但是只要提出申
请，学生还是有机会使用这里的设施执行自己设计的试验的。国内这样的机会实在很难得
。
4. 自动化和高精度。由于历史原因和空间限制，MIT水池的尺寸很小，相应地，所有的模
型都很小，这就对模型制造精度、测量精度和自动化程度有很大的需求和依赖。国内现有
的设备，呵呵……拖8m长船模测阻力是没问题的，但是发现试验中的小波动和研究精细结
构几乎就不行了。
总结起来，我觉得还是思路最重要。
--
呃。
※ 来源:·饮水思源 bbs.sjtu.edu.cn·[FROM: 18.189.18.133]
※ 修改:·lonelycorn 于 2013年12月21日07:48:22 修改本文·[FROM: 18.189.18.133]
标 题: MIT Towing Tank游记
发信站: 饮水思源 (2013年12月21日07:42:07 星期六)
公元2013年11月21日下午，是2.20 Marine Hydrodynamics的水池试验日期。晚秋时节的新
英格兰的空气中充满寒冷，然而我激动的心情却异常火热：马上我就要见到充满传奇色彩
的MIT拖曳水池了！一百年来，在那里走出过US Navy的军官军舰，American Cup中的帆船
，各式各样的ROV和AUV，第一只仿生鱼，立管涡激振动……无数成果迸发的地方，无数pa
per歌颂的地方！
按照惯例，在MIT Campus Map查询Towing Tank。竟然没有找到！根据whereis给出的信息
，它坐落在48号楼的地下室。大名鼎鼎的拖曳水池，竟然在地下室？！？
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">继续遵循惯例，ICP（Internet, Copy & Paste）一些拖曳水池的参数：
长：100ft
宽：8ft
深：4ft
怎么样，诸位是不是和我一样感到蛋疼无比！目前世界上几乎只有老美还在使用英制，简
直是逆天而行、反人类！
还是使用公制来表达吧：
长：36.6m
宽：2.4m
深：1.2m
拖车最大速度：1.5m/s
造波机最大波高：0.1m
消波滩：无
没错，就是这样的……不入流。相比之下，我交的老拖曳水池长110m；在建的新拖曳水池
长300m；702所拖曳水池长1000m：简直是碉堡了！
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">图中的是Professor Michael S. Triantafyllou，Director of the Towing Tank Lab，世
界一流的VIV专家，Flow Sensing & Control 专家，仿生流体力学（或者直接Biomimetic
s？）专家。 从图中大家可以看到：
1. 由于水池尺寸限制，测试船模长度一般在1m左右；
2. 安装船模时，需要穿上防水长裤进入水池；
3. 水真蓝……
大家还可以看到，T教授笑得很温暖。但这绝对是个错觉：根据我与T教授的数次交流和偶
遇经历，他平时基本处于面瘫+叼着眼镜回复邮件状态，这照片真心怀疑是PS的。
扯远了……下面讲讲试验的故事吧：
本次试验的目的是，感悟平面进行波，wave-induced motion，和vortex-induced motion
。我们的TA——伟大的缪莎学姐（SJTU NAOCE ’07 Alumna）对我们讲，虽然towing tan
k有现代化的操作手段和测量技术，但是为了让我们更好地观察实验现象、理解测量原理，
因此除了直尺和秒表之外，不提供任何测量工具。我提出抗议，学姐瞪了我一眼：期末考
试不想及格了么！
因此我们几个人只好蛋疼无比地开始筹划实验方案。
同去的这几人，背景十分有意思。有MIT的graduate student，也有选修了高级课程的本科
生，还有几位是欧洲国家的海军军官。其中有两个土耳其军官，都叫Mert，一个高大威猛
，一个短小精悍。两个Mert关系还特别好，天天粘在一起……
我觉得MIT拖曳水池最好的一点，是这个观察窗：
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流场，就像看电影一样惬意。这时我不怀好意地想起陈晓亮师兄和我讲的“交大拖曳水池
几十年都没换过水”的故事……
根据平面波方程，我们很快确定了测量方案，兵分几组，开始测量。由于人员实际数量大
于所需数量，我本着“多给本科生动手机会”这一原则十分大方地果断让位，踱步打量起
这间实验室。
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">“这是造波机”，水池的负责人，T教授的学生说道，“注意不要让它连续工作超过20秒”
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，只是用人造草坪代替。如果超过20秒，波浪会被反射，干扰入射波”。
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">造波机附近摆放了一只船模，LOA约1m，舷侧有若干不河蟹的地方。
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">根据船舱里布置的管线，我判断这是lateral line sensor测试船模。鱼的体侧有一条线，
分布着能感知压强的组织。Lateral line sensor便是仿照鱼的体侧线设计的一种压强传感
器，目前分辨率在10～20Pa。
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">在观察窗的对面是一个专门用来研究Flapping Foil的小水柜。平面两自由度，再加上水翼
绕轴线的旋转（Pitch）。除了伺服系统自身的输出之外，还使用了一种拉线的传感器，测
量位移，见下图中很不明显的线。水翼的加工精度很高，尾缘很锋利。为了看它到底有多
锋利，我用手指轻轻蹭了一下，果然被割了一个口子，血流不止。（不作就不会死……）
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screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">U型框架上安装了一根截面均匀变化的柔性圆柱。开始我以为是测试VIV用的，后来才意识
到，这是放大版的斑海豹胡须。斑海豹能够通过长短各异的胡须感受流场变化，从而找到
尾流区以跟踪猎物。有若干线状传感器埋在柔性结构内部，推测是光纤传感器。
路的尽头是拖车。
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">MIT拖曳水池的拖车直接安装在轨道上，可以通过程序设定运动轨迹。由于拖车上无操作人
员，质量轻，外界干扰小，运动精度很高。我回想起在交大拖曳水池做毕业设计时，轻轻
走动一下对测量结果造成的不可磨灭的干扰，不禁头涔涔而泪潸潸。
screen.width - 200){this.width = screen.width - 200}">好马配好鞍。拖车上安装的是六自由度天平。MIT真TM有钱啊……
我走到了拖曳水池的尽头，终于看到了破败不全的“消波滩”，还有挂在墙上的防水服。
回想起这一路，看到各种paper中描述的试验场景，见识到了当年Robo Tuna的设计图纸，
拖车的设计图纸和比例模型，某次American Cup参赛船的型线图，以及Lab Alumni的照片
。100ft的距离，我走过了MIT Towing Tank 100多年的历程。感受着历史的气息，我心中
感慨万千：
还是要先解决cylinder卡在case里根本不能动的问题呀！不然期末考试真的要挂了……
微笑着，我走向忙成一团的试验人群。
==============小学生作文体结束，以下是真实的感受：===============
1. Tenure制度太重要。每天尽力挣扎接各种传统项目来维持实验室的运营，教授很难有时
间思考和探索新的方向；只有推行Tenure制度，才能让教授的工作重心从维持生计和职称
上转移到学术造诣。
2. 设备不是根本，思路才是。国内的各水池尺寸远胜MIT Towing Tank，只要愿意也可以
迅速补充更新硬件设施，但是却少有做出世界闻名的成果。国内研究的兴趣，大体上还是
传统的阻力结构耐波性操纵性。想要做出成果，要么在现有的领域走得更远，要么开发一
片崭新的空间。
3. 学生的机会。虽然MIT towing tank并没有像传说中的那样完全开放，但是只要提出申
请，学生还是有机会使用这里的设施执行自己设计的试验的。国内这样的机会实在很难得
。
4. 自动化和高精度。由于历史原因和空间限制，MIT水池的尺寸很小，相应地，所有的模
型都很小，这就对模型制造精度、测量精度和自动化程度有很大的需求和依赖。国内现有
的设备，呵呵……拖8m长船模测阻力是没问题的，但是发现试验中的小波动和研究精细结
构几乎就不行了。
总结起来，我觉得还是思路最重要。
--
呃。
※ 来源:·饮水思源 bbs.sjtu.edu.cn·[FROM: 18.189.18.133]
※ 修改:·lonelycorn 于 2013年12月21日07:48:22 修改本文·[FROM: 18.189.18.133]
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