旋臂水池

[外文]：rotating arm basin

水动力学实验的一种设备，可用来试验测定模型作圆周运动时的水动力特性（见彩图）。水池呈圆形或长方形，水池的中央岛或水池中间某立柱处有一悬臂装置，因而得名。模型装在距悬臂转轴中心为R的悬臂位置上(见图)。

使模型纵轴与半径为R的圆周切线方向的夹角为β，同时还可变动舵面与模型纵轴之间的角度δ；β和δ分别称为漂角和舵角。试验时，悬臂以一定的角速度ω运动，强迫模型按一定回转半径、一定的漂角和舵角作定常回转运动。通过测力装置测定纵向力X、侧向力Y、力矩Μ的值，从中扣去机械装置的离心力后，即可由回归分析求得船舶在定常回转时各种与ω有关的力和力矩的线性和非线性导数。这些导数是求解操纵运动方程式所需要的。

美国史蒂文森工学院戴维森实验室和法国海军实验所在20世纪40年代最先建成带旋臂试验装置的圆形水池。从50年代起，美、英、中、苏等国先后建成不同直径的圆形旋臂水池，较大直径约80米。我国1968年于无锡建成一座直径48米、水深4.5米的旋臂水池。

这种装置虽然一次试验只能测得模型在某一平面中运动时的定常水动力，但只要把模型沿纵轴滚转90°，就能测得在另一平面中运动时的定常水动力。因此，只需进行两次试验就能测得模型在水平面和垂直面中作 6个自由度运动时的定常水动力。这种装置可以广泛用于水面船舶和各种潜水体（如潜艇、 、水下发射的 等）的水动力研究。

旋臂水池的优点是能够较精确地测定水中运动物体全部与ω有关的力和力矩的线性和非线性导数。