BR112013028436B1

BR112013028436B1 - Piscina de ondas e método para produzir ondas

Info

Publication number: BR112013028436B1
Application number: BR112013028436-6A
Authority: BR
Inventors: Thomas J. Lochtefeld; Dirk Bastenhof
Original assignee: Stagger Reef Pte. Ltd
Priority date: 2011-05-04
Filing date: 2011-05-04
Publication date: 2020-08-04
Also published as: WO2012150908A1; US20140189948A1; EP2707558A4; BR112013028436A2; PT2707558T; US20170138074A1; US9777494B2; CN103620134B; US9556633B2; US20140133914A1; AU2011367245C1; EP2707558A1; EP2707558B1; AU2011367245A1; ES2653719T3; CN103620134A; CA2835055A1; AU2011367245B2; US10233660B2; CA2835055C

Abstract

piscina de ondas e método para produzir ondas periódicas a invenção se relaciona a um método e um aparelho para uma piscina de ondas que possui uma extremidade profunda e uma extremidade rasa, na qual é disponível uma pluralidade de geradores de ondas para a produção de segmentos de onda na piscina de ondas. os geradores de ondas são de preferência estendidos substancialmente ao longo da parte profunda de uma forma substancialmente escalonada em relação ao sentido do deslocamento dos segmentos de onda. um par de paredes divisórias é de preferência disponível na frente de cada gerador de onda, de maneira que as paredes divisórias se estedem substancialmente para a frente na direção de deslocamento e substancialmente paralelas uma à outra ou com um ângulo de diminuição não maior que cerca de 20 à 30 graus em relação uma à outra. os geradores de ondas são de preferência operados em sequência de um lado da piscina para o outro, de modo que uma pluralidade de segmentos de onda é gerada em intervalos de tempo pré selecionados, e de tal modo que a pluralidade segmento de onda pode deslocar-se para frente e então, devido ao escalonamento dos geradores de ondas, unem-se para formar uma onda periódica resultante substancialmente uniforme. a onda resultante se forma e se locomove para frente e então quebra ao longo da extremidade rasa a qual de preferência abrange uma linha de quebra.

Description

Campo da Invenção

A presente invenção está relacionada ao campo das piscinas de ondas, e em particular, a uma piscina de ondas que compreende o uso de sequência de múltiplos geradores de ondas escalonadas com extensões de paredes divisórias para aperfeiçoar o desempenho e tornar possivel que os segmentos de ondas sejam formados e se unam formando uma única onda progressiva que quebra ao longo de uma margem inclinada em ângulo obliquo.

Histórico da Invenção

A arte de surfar requer uma habilidade natural, prática e conhecimento. Ela requer a execução de ajustes continues para o equilibrio do surfista, para manter um grande deslizamento, orientado longitudinalmente, da prancha de surf em toda a superfície da água se deslocando para a frente exatamente na velocidade e ângulo certos, de modo que a onda possa propulsionar a prancha e o surfista para a frente, no mesmo tempo em que, o surfista pode se inclinar para fazer os ajustes abrindo caminho exatamente no momento certo, e exatamente com a pressão direcional certa dos pés e Inglês do corpo. É essencial uma cuidadosa ação de equilibrio para manter a prancha e o atleta em uma mudança constante do estado de equilibrio que requer uma consciência constante da posição do corpo em relação à prancha, e da posição da prancha em relação à água, de maneira que a prancha e surfista se sincronizam juntos, e várias direções controladas, enquanto que ao mesmo tempo, criam manobras de interesse pelo uso de forças da gravidade e da superfície inclinada da onda em movimento.

Por causa da necessidade da sincronização desses movimentos e fazer constantes ajustes, é também importante que a onda que a prancha está correndo seja do tamanho suficiente, da forma e da qualidade que capacite ao surfista gerar velocidade, e possua declives, transição, seções, e tubos ocos que permitam aos surfista o desempenho de truques e manobras enquanto mantém o seu equilíbrio. Para uma coisa, a estrutura da superfície sobre a qual a prancha desliza, e atravessa, e em relação a qual manobra, deve ser o suficiente lisa, livre de turbulências e de descontinuidades de superfície para possibilitar à prancha deslizar ao longo e cortar a onda, e permitir ao surfista desempenhar as manobras e truques desejados. Se existirem quaisquer irregularidades na estrutura da onda, tais como ciclos, ângulos, ondulações, turbilhões, cortes, etc., a onda será mais dificil de manobrar e se manter em equilíbrio. Por exemplo, com base no tamanho de uma prancha de surf padrão, incluindo sua largura total, seu comprimento e espessura, é importante que a porção lisa da água seja suficientemente grande, e larga o bastante, de modo que a prancha possa inteiramente ser apoiada pela estrutura da onda, de modo que, na medida que a prancha desliza e manobra através da superfície da onda, o surfista possa fazer os ajustes e deslocamentos necessários que possibilitarão a ele ou ela se manter em equilíbrio na prancha. Se há muita turbulência na superfície, por exemplo, ou se a porção lisa da onda não é grande ou larga o bastante, a prancha pode perder sua habilidade de planar ou ser desviada, o que pode causar ao surfista tanto perder completamente a onda, ou ter de fazer rápidos ajustes e correções compensadoras, os quais podem aumentar a chances dele ou dela serem varridos pela onda por fazer mudanças erradas na posição do corpo.

Devido ao tamanho de uma prancha de surf padrão, o qual é tipicamente cerca de 18 à 21 polegadas (40cm à 55cm) de largura, e cerca de 2 à 3 polegadas (5cm à 7cm) de espessura, e cerca de 70 à 120 polegadas (2 à 3 metros) de comprimento, e também a forma da prancha, a qual pode ter uma redução de espessura uma curva para facilitar o corte, é desejável que a porção lisa da onda seja grande o suficiente para apoiar a prancha por inteiro, bem como os seus variados movimentos, os quais possibilitam ao surfista a manobrar corretamente nas ondas. Por exemplo, se existirem três grandes ondulações, solavancos ou cortes se formam em uma onda que são espaçadas uma da outra cada 12 à 24 polegadas (30 à 60cm) ou algo assim, então, quando a prancha ao encontrar esses solavancos, etc., o surfista terá que tomar uma maneira de surfar muito conservadora (manobras minimas) com joelhos dobrados, os quais atuam como absorvedores de choque, e usam muito pequenos ajustes rápidos para manter a prancha sem ser afetada, nesse ponto, na medida em que o surfista se move para a frente e desliza pela superficie da água, permanecendo no caminho e evitando que uma queda da prancha seja uma questão de sobrevivência. De fato, uma das desvantagens significantes de surfar em uma onda de baixa qualidade é que a própria prancha pode ser indesejavelmente desviada, tal como, por exemplo, quando a extremidade da prancha entra em um corte, em qual caso, o nariz da prancha pode mergulhar para baixo na água, o que na linguagem do surf é conhecido como "procurar pérolas", e mais frequentemente resultará em uma queda da prancha.

No passado, porque existem poucos lugares no mundo onde ondas surfáveis de alta qualidade são criadas na natureza em base regular, foi necessário para os surfistas viajar grandes distâncias para procurar e pegar uma grande onda. Mas dada a falta de viabilidade de tempo e recursos para muitos surfistas, para fazer este tipo de viagem, grande ênfase tem sido colocada na criação de ondas surfáveis feitas pelo homem tais como em uma grande piscina de ondas em que os surfistas possam virtualmente surfar a qualquer tempo.

Piscinas de ondas são volumes de água feitos pelo homem nas quais as ondas são criadas para simular as ondas em um oceano. Uma piscina de ondas tem tipicamente uma máquina geradora de ondas localizada em uma extremidade e uma "praia" em declive localizada na outra extremidade, ali a máquina geradora de ondas cria movimentações na água que produzem ondas periódicas que se movem de um extremo para o outro. O piso da piscina perto da "praia" esta preferencialmente inclinado em aclive de forma que quando as ondas se aproximam da margem, o piso faz com que as ondas mudem sua forma e "quebrem" na "praia".

Uma das desvantagens das piscinas de ondas tradicionais é que elas ocupam um considerável espaço de terra e por isso são relativamente dispendiosas para serem construídas. Também, para produzir ondas surfáveis grandes, não somente a própria piscina precisa ser maior, mas os geradores de ondas também têm que ser maiores e mais potentes para impulsionar mais água para criar as ondas desejadas. Algumas piscinas de ondas têm sido construídas com múltiplos geradores de ondas posicionados lado a lado ao longo da extremidade profunda com uma "praia" em aclive na extremidade rasa. Os geradores de ondas são capazes de serem ativados ao mesmo tempo para produzir uma única onda periódica que se move da extremidade profunda até a extremidade rasa. Tipicamente, em tal caso cada gerador de onda é capaz de ser ativado simultaneamente para criar uma única onda periódica que progride por todo o comprimento da piscina e então quebra.

Em, Cohen, Patente U.S. No. 5.342.145, é mostrado um aparato gerador de ondas que possui um recife inclinado que alegadamente produz ondas tipo profunda, no qual são disponíveis múltiplos geradores de ondas a um ângulo obliquo ao longo do lado costeiro do recife para gerar múltiplas ondas em sequência, onde uma única onda é formada que se arrebentará lateralmente ao longo do recife. Em Cohen, os geradores de ondas são posicionados a um ângulo obliquo em relação à frente da crista das ondas, e da mesma forma, o recife é estendido ao longo do mesmo ângulo obliquo, tal que, à medida que as ondas progridem elas arrebentarão e quebrarão lateralmente por todo o recife.

Em Leigh, Patente U.S. No. 3.350.724, é mostrado um método e aparelho para geração de ondas artificiais em um volume de água, onde múltiplos geradores de ondas para a produção de ondas individuais são mostrados. De acordo com Leigh, cada gerador de ondas é equipado com um par de paredes inclinadas que se estendem para a frente, onde essa disposição possibilita que os segmentos de onda se alonguem enquanto seguem adiante. Pela inclinação substancial das paredes em frente a cada gerador de ondas, os segmentos de onda podem se espalhar enquanto se locomovem para a frente, o que, de acordo com Leigh, permite que ondas periódicas mais longas sejam produzidas usando menos e menores geradores de ondas. De acordo com os desenhos, isto é conseguido pela angulação das paredes a qual parece ser de cerca de 60 à 70 graus uma em relação à outra.

Uma séria desvantagem de Leigh, entretanto, é que os segmentos de onda se alongam enquanto eles acompanham o ângulo das paredes, onde os segmentos irão se arquear radialmente para fora e eventualmente interferir e colidir entre si quando convergem, em vez de se unir suavemente para formar uma onda periódica uniforme. Isto é porque ao se alongarem os segmentos é criado um vetor velocidade de linha lateral inferior o qual causa a colisão dos segmentos de onda entre si com considerável força. O alongamento dos segmentos de onda irá também, por causa dos principios da conservação de energia, fazer com que a altura/amplitude das ondas caia na medida que elas se movimentam para a frente. Também, a turbulência extra e a efervescência causada pelos segmentos de ondas colidindo entre si farão com que as ondas redirecionem energia, contribuindo assim mais adiante para a redução do tamanho da onda, de modo que será requerida energia adicional para criar onda do mesmo tamanho.

Pelas razões acima, há uma necessidade de projetar e construir uma piscina de ondas usando uma pluralidade de geradores posicionados lado a lado do junto ao mais fundo para produzir segmentos de ondas que se movam para a frente e se unam para formar uma única onda periódica resultante, em que, o projeto da piscina permite com sucesso que os segmentos de onda se unam para formar uma onda progressiva surfável de alta qualidade, mas sem formar excesso de turbulência ou efervescência ao longo das zonas de convergência.

Sumário da Invenção

A presente invenção representa um aprimoramento sobre as piscinas de ondas anteriores incluindo múltiplos geradores de ondas posicionados lado a lado, em que a onda resultante formada pela união de segmentos de onda é uma onda surfável de alta qualidade desprovida de instabilidades na superficie devido ao aperfeiçoamento da geração de ondas e do posicionamento. A piscina de ondas da presente invenção tem uma extremidade relativamente profunda e outra extremidade relativamente rasa, em que os geradores de ondas são localizados ao longo da extremidade profunda, e a margem é localizada ao longo da extremidade rasa, em que um piso inclinado se estende entre elas. Mas diferente dos projetos de piscinas de ondas anteriores, na presente invenção, os geradores de ondas são orientados preferencialmente em um ângulo obliquo relativo à direção da linha lateral inferior das ondas resultantes, e escalonados, de modo que, quando os geradores de onda são operados sequencialmente, um após o outro, os segmentos de ondas que são produzidos se unem para formar uma onda progressiva resultante de formato suave adequada para surfar que se move por toda a região de escoamento da piscina de ondas e quebra ao longo da linha de arrebentação, com turbulência e perda de energia reduzidas e minima redução em tamanho (altura/amplitude), etc.

Embora diferentes configurações sejam possiveis, em uma concretização, a piscina de ondas da presente invenção, é projetada preferencialmente no formato de um paralelogramo (como vista acima) com os geradores de ondas se estendendo ao longo da extremidade profunda e o piso inclinado de escoamento estendido até a extremidade rasa, i.e., onde a linha de arrebentação está localizada, na qual a carreira de geradores de ondas e linha de arrebentação são estendidas substancialmente paralelas uma à outra. Ao mesmo tempo, ambas carreira de geradores de ondas e linha de arrebentação são, nesta concretização, posicionadas em um ângulo obliquo em relação à frente de movimento ou crista da onda progressiva resultante. E, mantendo o piso inclinado e os geradores substancialmente paralelos entre si, e permitindo que as ondas quebrem em um ângulo obliquo em relação à linha da margem, as ondas que se formam quebrarão obliquamente a frente e então deslizam lateralmente por toda a largura da piscina. Observe que o piso inclinado de escoamento pode também consistir de seções horizontais de piso com uma ou mais porções em degrau que ajudem a criar o efeito de um piso inclinado.

Um sistema de amortecimento de ondas tal qual do tipo mostrado na patente U. S. No. 6.460.201, ou no pedido U.S. No. 61/200.183, os quais são incorporados aqui por referência são providos preferencialmente ao longo da extremidade rasa para reduzir os efeitos indesejáveis de ondas tais como correntezas e fluxos reversos, etc., os quais podem adversamente afetar a arrebentação das ondas ao longo da linha da margem. Um padrão de linha de margem que progride em uma inclinação da extremidade funda para extremidade de água rasa, ou outra praia em aclive, pode ser também disponibilizada.

Preferencialmente, os geradores de ondas são posicionados lado a lado, de uma forma escalonada, ao longo de um "ângulo de escalonamento" pré determinado, i.e., ao longo de uma "linha de escalonamento", com cada gerador de ondas sucedendo na sequência localizado adiante na direção da corrente (na direção em que a onda se desloca) do que precedendo o gerador de ondas. Por exemplo, na direção do deslocamento das ondas, o segundo gerador de ondas é de preferência localizado à frente na direção da corrente do primeiro gerador de ondas, e o terceiro gerador de ondas é de preferência localizado adiante na direção da corrente do segundo gerador de ondas, etc., no lugar do último gerador de ondas na série é localizado à frente na direção da corrente do que qualquer outro dos geradores de ondas anteriores.

Com múltiplos geradores de ondas, incluindo aqueles que são mecanicamente, pneumaticamente ou hidraulicamente operados, posicionados desta• maneira, lado a lado, pode ser visto que os geradores de ondas devem ser ativados sequencialmente, um após o outro, com um intervalo de tempo pré determinado entre cada um, de modo que cada segmento de onda tem tempo de prosseguir adiante e se desenvolver apropriadamente antes de se unir a um segmento de onda adjacente, na série. E pelo fato dos geradores de ondas serem escalonados, pode ser visto que para que os segmento de onda se unam apropriadamente, a ativação de cada gerador de onda tem que levar em consideração o tempo que leva para cada segmento de onda se deslocar de um gerador de ondas para o gerador de ondas que vem em seguida.

Um aspecto da presente invenção para formar ondas progressivas lisas surfáveis é que em frente à cada gerador de ondas existe de preferência um par de paredes divisórias substancialmente paralelas que ajudam a confinar a energia dos segmentos de ondas à medida que eles se formam e avançam antes de se unirem. Cada par de paredes divisórias é estendido de preferência para adiante em frente a cada gerador de ondas de forma que elas ajudam a confinar a energia dos segmentos de onda, onde o comprimento, tamanho (altura/amplitude) e forma desta pode ser substancialmente mantida na medida que eles se movem adiante, enquanto é dado a eles tempo suficiente para se formar e se desenvolver antes de convergir com outros segmentos de ondas na sequência. Desta forma, quando os segmentos de onda convergem, eles podem ser substancialmente forma, e então, efervescências e turbulências, tais como excesso fluxo, direção cruzada ou ondas evitados ou pelo menos limitados, das ondas resultantes pode ser

Um aspecto relacionado a presente invenção é que na frente de cada gerador de onda há preferivelmente três distintas zona ou áreas de formação de ondas, as quais são formadas em relação às paredes divisórias, as quais podem facilitar a formação, convergência e transição das ondas progressivas resultantes. Estas três zonas agora irão ser discutidas na ordem em que elas são encontradas por cada segmento de onda na medida em que eles se formam e seguem adiante.

Primeiro uma Zona de formação de Onda é caracterizada pela existência de duas paredes divisórias substancialmente paralelas que se estendem para adiante diretamente em frente a cada gerador de ondas em um ou outro lado através do que os segmentos de onda avançam, onde a energia dos segmentos de onda é substancialmente confinada e preservada durante este periodo. Esta Zona de Formação de Onda é projetada para ajudar a confinar a energia dos segmentos de onda (tais como no fundo, lados e parte posterior) na medida que eles avançam para que eles possam desenvolver uma forma própria antes de entrar nas zonas de convergência e se unir com outros segmentos de ondas iguais na série. Com respeito a isso, uma característica das paredes divisórias é que elas são de preferência estendidas substancialmente paralelas uma à outra, embora em outras concretizações, como será discutido, elas podem ser "quase paralelas" à um certo grau, i.e., elas pode ter um leve ângulo entre si, e mesmo assim alcançar resultados similares. Mantendo as paredes divisórias substancialmente paralelas uma à outra, ou limitando o leve ângulo entre elas, os segmentos de onda não irão alongar-se ou perder uma porção significativa de sua energia, ou tamanho (altura/amplitude) etc.

Estendendo as duas paredes divisórias desta maneira dentro desta Zona de Formação de Onda, as seguintes vantagens podem ser obtidas: 1) os segmentos de onda não se alongarão ou se espalharão substancialmente, o que reduz ou elimina a velocidade de espalhamento ou a velocidade de expansão radial da linha inferior dos segmentos de onda, o que pode ajudar a prevenir que os segmentos de onda interfiram e colidam entre si com excessiva força quando eles se unem, e 2) porque sua energia de onda é substancialmente preservada dentro da área com as paredes laterais, o tamanho (altura/amplitude) e a forma dos segmentos de onda pode se desenvolver completamente, alisando-se, e adequadamente se formar no tempo através do equilibrio desta Zona, o que ajuda a reduzir a quantidade de efervescências e turbulências indesejadas que possam ocorrer à medida que os segmentos de onda se unem. Para propósitos desta discussão, velocidade de espalhamento ou velocidade da linha inferior descreve um vetor velocidade se movendo em uma direção que se estende longitudinalmente em baixo da crista ou da base de uma dada onda, a qual é essencialmente perpendicular ao movimento direcional de avanço da frente de onda.

A próxima (segunda) zona encontrada pelo segmento de onda na medida que ele se move para frente é a Zona de Convergência Parcial da Onda, a qual se caracteriza por uma parede divisória de um lado e abertura para a água do outro lado, no lugar em que o segmento de onda começa a se unir de um lado com um segmento de onda adjacente na sequência. Esta zona se estende da extremidade da Zona de Formação de Ondas, i.e., na extremidade distante do centro da parede divisória curta, para a extremidade distante do centro da parede divisória longa. Embora essa Zona de Convergência Parcial de Onda tenha somente uma parede divisória de um lado, e então, não estando confinado em ambos os lados, o segmento de onda que se move através dessa Zona é, no entanto confinado no lado "aberto" oposto pela presença de um segmento de onda adjacente que se move na mesma direção. Isto é, o lado "aberto" convergirá com um segmento de onda adjacente e será confinado pelo mesma na série que (quando as paredes divisórias são substancialmente paralelas uma à outra) se move substancialmente na mesma velocidade, em substancialmente na mesma direção, e substancialmente com o mesmo tamanho (altura/amplitude) e forma, onde a energia dos segmentos de onda será substancialmente mantida em ambos os lados, i.e., de um lado pela parede e do outro pelo segmento de onda adjacente, no lugar da convergência e confinamento dos segmentos de onda ajudará a manter o tamanho (altura/amplitude) e a forma da onda progressiva resultante. Embora exista somente uma parede divisória que confina diretamente o segmento de onda, quando adequadamente sincronizado, sem a indesejada produção de excesso de efervescência ou turbulência, tais como excesso de redemoinhos, mudanças de fluxo e direção cruzada ou ondas secundárias, o que pode impactar negativamente a formação lisa e a transição das desejadas ondas progressivas destinadas ao surf.

A próxima (terceira) zona encontrada pelo segmento de onda na medida que ele avança é a Zona de Convergência Completa da Onda, a qual é caracterizada por águas abertas dos dois lados, onde durante esta Zona o outro lado do segmento de onda se une com outro segmento de onda no lado oposto, onde a convergência desse dois segmentos continuará a formar a única onda progressiva resultante, de formato suave. Esta Zona de Convergência Completa se estende exatamente além da Zona de Convergência Parcial, i.e., na extremidade mais distante do centro da parede divisória longa, e se estende adiante dentro da piscina na direção da extremidade rasa. Mas porque não há parede divisória em nenhum lado, o segmento de onda que se move por esta Zona convergirá e será confinado no lado oposto por outro seguimento de onda formado por um gerador de ondas que se sucede na sequência. Aquilo é, enquanto o segmento de onda já haverá se unido com o lado mais próximo de um segmento de onda precedente dentro da Zona de Convergência Parcial da Onda, ele então se unirá ao lado oposto na Zona de Convergência completa da Onda com um segmento de onda que sucede produzido por um gerador de ondas que se sucede na sequência no lado oposto. E, porque o segmento de onda que sucede se desloca substancialmente na mesma velocidade, em substancialmente na mesma direção, e substancialmente no mesmo tamanho (altura/amplitude) e formato, a energia desses dois segmentos de onda será também substancialmente confinada, tal que, a medida que os segmentos de onda convergem em uma onda progressiva consistentemente moldada se formará.

No que estes segmentos de onda se movem adiante e se unem, um ao outro, primeiro em um lado, e então, no lado oposto, o tamanho (altura/amplitude) e formato de cada segmento de onda permanecerá substancialmente inalterado, o que permite a convergência desses segmentos de onda para ajudar a formar uma onda progressiva substancialmente lisa, onde indesejados excessivos redemoinhos, desvios de fluxo, direcionamento cruzado ou ondas secundárias, que possam impactar negativamente a formação e transição de ondas, pode ser reduzida ou evitada.

Enquanto que na concretização preferida, as paredes divisória na frente de cada gerador de ondas se estendem substancialmente paralelas ente si, em outras concretizações, as duas paredes divisórias podem estar ligeiramente não paralelas por até 20 graus, dependendo, da altura da onda. Neste aspecto, o termo ''substancialmente paralelo" incluirá as paredes que são exatamente paralelas e também aquelas que podem ser ligeiramente não paralelas por uns poucos graus, enquanto que, por outro lado, existem outras concretizações que tem paredes divisórias com uma quantidade permitida de desvio para fora maior do que poucos graus, concretizações especificas podem ter diferentes tolerâncias que possibilitarão a criação de ondas progressivas surfáveis de alta qualidade (como discutido abaixo).

Neste aspecto, achou-se que os seguintes fatores são significativos na criação de ondas progressivas de formato uniforme com relação ao ângulo de terminação limite acima discutido.

Primeiro, qualquer grau de ângulo de desvio para fora fará com que os segmentos de onda à certo grau se alonguem, no ponto que, por alongar o segmento de onda, ou permitir seu espalhamento, um vetor velocidade da linha inferior lateral será introduzido nos segmentos de onda, os quais se não forem controlados, podem fazer com que o cruzamento direcional ou ondas secundárias interfiram com o excesso de desvio de fluxo e redemoinhos para distorcer a desejada continuidade da superfície da onda de surf primária. Consequentemente, um dos objetivos da presente invenção é controlar o limite do ângulo de desvio na medida necessária para reduzir estas descontinuidades na forma desejada da onda de surfe primária. Isto é, se a expansão do segmento de onda não é controlada pela limitação do ângulo de desvio das paredes divisórias, então, efervescências e turbulências indesejáveis podem acontecer podendo espalhar, interferir e colidir uma com a outra, fazendo com que solavancos, cortes, perturbações, redemoinhos e desvio de fluxo, ocorram. Essas efervescências podem impactar negativamente a formação e transição da onda primária surfável desejada na medida que ela progrida do gerador para o ponto de quebra (progressivamente dentro da piscina).

Segundo, um outro fator a considerar é a relação que naturalmente existe entre a altura de uma onda e sua velocidade de onda, no ponto em que as ondas são mais altas, a velocidade das ondas necessariamente será aumentada. Então quando as ondas são mais altas e sua velocidade é aumentada, o vetor velocidade da linha lateral inferior dos segmentos de onda aumentará também, isso faz com que os segmentos de onda se espalhem com grande velocidade interferindo então entre si e colidindo um com o outro ou passando um pelo outro com grande velocidade e força. Consequentemente, quando as ondas são mais altas, se torna mais importante que o ângulo de desvio seja mais limitado, o que pode ajudar a reduzir a velocidade de espalhamento, ou a velocidade lateral da linha inferior que pode ser criada à medida que os segmentos de onda avançam e se unem. Por esta razão, apesar isso, quando a altura dos segmentos de onda é relativamente baixo, i.e., tal como cerca de um metro de altura, o desvio máximo de ângulo permitido das paredes divisórias deve ser de cerca de 20 graus, quando a altura dos segmentos de onda é relativamente alta, i.e., tal como cerca de dois à três metros, o máximo desvio de ângulo permitido fica reduzido acerca de 5 à 15 graus, dependendo da verdadeira altura dos comprimentos de onda.

Em terceiro, por causa do principio da conservação de energia, quando um segmento de onda esta permitido se alongar (se espalhar), é necessário se reduzir em tamanho (altura/amplitude) no que ele avança, e por conseguinte, mais ainda os segmentos de onda reduzirão em tamanho, (tamanho/amplitude) , o que irá em última análise reduzir o tamanho e o formato da onda resultante. Consequentemente, quando o ângulo de desvio é alto, para produzir o mesmo tamanho de onda resultante, os segmentos de onda terão de começar mais altos, o que pode aumentar a quantidade de energia necessária para criar os segmentos de onda.

Quarto, porque qualquer quantidade do desvio do ângulo causará a diminuição dos segmentos de onda em altura/amplitude ao longo do tempo, conforme discutido acima, o tamanho resultante de qualquer segmento de onda dependerá de quão longe aquele segmento avançará (entre as paredes divisórias que afastam entre si) antes de convergir com outro segmento de onda. E porque os geradores de ondas são escalonados, e operados sequencialmente, um após o outro, ao tempo que quaisquer dois segmentos de onda adjacentes se unem, um segmento de onda terá avançado uma distância maior na direção da corrente do que outro segmento de onda adjacente, o que significa que quando eles convergem, haverá um tamanho (altura/amplitude)diferencial entre os dois segmentos de onda que se unem. Em outras palavras, porque existe um ângulo de escalonamento, e os geradores de onda são ativados sequencialmente, um após o outro, um dos dois segmentos que se unem terá avançado mais na direção do fluxo do que o outro, em qual caso, quando há um ângulo de desvio, o segmento de onda termina sendo mais curto (em altura/amplitude) do que o outro segmento de onda antes de entrar nas zonas de convergência. Como um resultado, pelo tempo que quaisquer dois segmentos de onda se unem de fato, haverá um tamanho (altura/amplitude) diferencial e também uma largura diferencial da linha inferior (causada por alongamento) , a qual é uma função do ângulo de desvio. Isto pode causar a ocorrência de indesejadas efervescências e turbulências, tais como excesso de redemoinhos e desvios de fluxo.

Pelas razões acima, quando as ondas são mais altas para começar, não somente os segmentos de onda se espalham mais rápido ao longo do mesmo ângulo de desvio, mas o diferencial de altura da onda resultante também aumentará, no lugar onde o ângulo de desvio deverá ser reduzido.

Enquanto o ponto de corte especifico para a quantidade permitida do ângulo de desvio que pode existir entre quaisquer duas paredes divisórias pode ser subjetivo, é claro que quando o ângulo de desvio é demasiado grande (em proporção à uma dada velocidade de onda, altura da onda, ângulo de escalonamento, ou distância de escalonamento, etc., então, a combinação de diferentes segmentos de onda interferindo e causando efervescência na superfície tornará improvável que uma onda progressiva surfável de qualidade possa ser produzida. Consequentemente, a presente invenção observa que os fatores acima sejam levados em consideração na ocasião do projeto de uma piscina de ondas com paredes divisórias que se desviam.

Com base no escrito acima, quando um segmento de onda é igual à ou menor de que cerca de um metro de altura, o desvio máximo preferido é preferivelmente de 20 graus ou menos, apesar de que, quando o segmento de onda é entre cerca de 1,0 metro a 2,0 metros de altura, o desvio preferido máximo será alguma coisa entre 10 à 20 graus, e quando o segmento de onda é de 2,0 à 3,0 metros, o ângulo de desvio máximo preferido será algo entre 5 à 10 graus dependendo da altura real do segmento de onda. Quando em excesso de 3 metros, o ângulo de desvio máximo preferido será de 5 graus ou menos. Estes parâmetros são destinados à serem valores aproximados que podem existir entre as paredes divisórias, com base nos fatores acima discutidos, mas outras variáveis relativas à qualidade das ondas surfáveis, incluindo ao ângulo de escalonamento, distância de escalonamento, e profundidade do piso da piscina, a distância que os segmentos de onda têm para se deslocar entre as paredes divisórias, e a maneira na qual os segmentos de ondas são criados pelos geradores de ondas, etc., podem entrar em jogo e afetar aqueles parâmetros. Idealmente as paredes divisórias são substancialmente paralelas uma à outra, mas se elas não são, então, o ângulo de desvio deve ser limitado na maneira discutida acima.

Breve descrição dos desenhos

A FIGURA 1 é a vista plana de uma concretização da presente invenção na qual os geradores de ondas se estendem ao longo da extremidade profunda, e a área de inclinação mais rasa se estende ao longo da extremidade menos profunda, onde os geradores de ondas e a parte menos profunda são estendidos substancialmente paralelos um ao outro, mas a um ângulo obliquo relativo à parte frontal ou à linha da crista das ondas resultantes. Duas paredes divisórias substancialmente paralelas são estendidas em frente a cada gerador de ondas para ajudar os segmentos de onda a serem formados apropriadamente antes que eles se unam de forma que eles formem coletivamente uma única onda progressiva surfável que se move adiante da extremidade profunda para a extremidade rasa;

A FIGURA 2 é a vista de uma seção da concretização da FIGURA 1, na qual é mostrado um gerador de ondas acondicionado dentro de uma caixa à prova d'água do lado esquerdo, e um sistema amortecedor de ondas é mostrado ao longo da extremidade rasa oposta, na qual entre eles é estendido um piso inclinado ascendente;

A FIGURA 3a é a vista de uma seção de uma concretização alternativa que compreende um gerador de ondas pneumático oscilatório;

A FIGURA 3b é a vista de uma seção de uma concretização alternativa compreendendo o gerador de onda de pico;

A FIGURA 3c é a vista de uma seção de uma concretização 25 alternativa compreendendo um gerador de ondas mecânico oscilatório;

A FIGURA 4 é uma outra vista plana da concretização da FIGURA 1, mas nesta vista, são especificadas e referenciadas várias dimensões;

A FIGURA 5 é uma vista plana detalhada das caixas à prova d'água escalonadas da concretização da FIGURA 1, onde duas paredes divisórias substancialmente paralelas são estendidas em frente a cada gerador de ondas, e três formações de ondas e zonas de convergência são criadas em frente a cada caixa à prova d'água;

A FIGURA 6 é uma vista plana de uma concretização alternativa similar à concretização da FIGURA 1, exceto porque as paredes divisórias na frente de cada gerador são estendidas à um leve ângulo relativas uma à outra, i.e., elas podem ter um ângulo de desvio de até 20 graus ou menos, onde as paredes laterais da piscina são estendidas também à cerca do mesmo ângulo;

A FIGURA 7 é uma vista esquemática plana da concretização alternativa da FIGURA 6 em que três zonas de formação de ondas são formadas em frente a cada gerador de ondas, e várias dimensões de comprimento são especificadas e referenciadas;

A FIGURA 8 é um desenho esquemático mostrando a relação que existe entre vários fatores pertinentes da concretização da FIGURA 6 e as fórmulas que são usadas para determinar os diferenciais de comprimento e altura que existem em relação aos segmentos de onda que se unem quando as paredes divisórias têm um ângulo de desvio como mostrado pelo ângulo "a";

A FIGURA 9 apresenta o desenho esquemático de duas seções transversais mostrando a altura relativa de dois segmentos de onda adjacentes vista num lapso de tempo formados por um gerador de ondas precedente, e o desenho do fundo mostra um segmento de onda visto num lapso de tempo formado por um gerador de ondas subsequente na sequência, no qual é mostrado que a altura de cada segmento de onda decresce ao longo do tempo, i.e., de Hl para H2 para H3, onde porque os geradores de ondas são escalonados, ao tempo em que os dois segmentos de onda adjacentes se unem, eles estão em alturas diferentes;

A FIGURA 10 é uma vista plana de uma concretização similar àquela mostrada na FIGURA 1, onde as paredes divisórias em frente a cada gerador de ondas são substancialmente paralelas uma à outra, onde um padrão de grade é mostrado indicando que as ondas e segmentos de ondas formados através disso são substancialmente consistentes em tamanho e forma na medida que eles avançam adiante;

A FIGURA 11 é uma vista plana de uma concretização similar à que é mostrada na figura 6, onde as paredes divisórias em frente de cada gerador de ondas são inclinadas à um certo grau uma em relação à outra, i.e., este exemplo mostra um desvio de cerca de 15 graus, onde um padrão de grade é mostrado indicando que os segmentos de onda que são formados começam a se expandir e se espalhar na medida que eles seguem adiante, no ponto onde eles convergem, a velocidade de espalhamento da linha lateral inferior de cada segmento de onda contribuem para que segmentos de ondas adjacentes interfiram entre si, onde o padrão cruzado que se estende além das paredes divisórias mostra que os segmentos de onda irão cruzar entre si e produzir um certo grau de formações cruzadas indesejáveis, turbulências e efervescências indesejadas no que eles se movem na direção do fluxo dependendo da dimensão do ângulo de desvio;

A FIGURA 12 é uma vista plana de uma concretização similar a Leigh, onde as paredes divisórias em frente a cada gerador de onda são anguladas por cerca de 7 0 graus uma em relação à outra, onde os segmentos de onda são estendidos radialmente para fora em forma de arco e alongando significativamente enquanto se movem para frente, no que eles convergem, a velocidade de espalhamento da linha lateral inferior de cada segmento de onda fará com que eles interfiram significativamente um com o outro e se misturem desvantajosamente, no lugar onde o padrão cruzado se estende além da paredes divisórias mostra que haverá uma considerável porção de turbulência e efervescência superficial ao longo das zonas de convergência as quais são inaceitáveis para propósito de surf;

A FIGURA 13a mostra uma tabela de várias concretizações com paredes divisórias tendo um ângulo de desvio de 5, 10, 15, 20 e 30 graus, com uma altura de onda inicial 1,0 metro, no qual a tabela mostra os diferenciais de largura e altura, e também como a velocidade convergência de segmentos de onda adjacentes diferem à medida que o ângulo de desvio muda;

A FIGURA 13b mostra uma tabela de várias concretizações com paredes divisórias tendo um ângulo de desvio de 5, 10, 15, 20, e 30 graus, com uma altura inicial de onda de 2,0 metros, na qual a tabela mostra diferenciais de largura e altura, e também como a velocidade de convergência de segmentos de onda adjacentes diferem à medida que o ângulo de desvio muda;

A FIGURA 13c mostra uma tabela com várias concretizações com paredes divisórias tendo um ângulo de desvio de 5, 10, 15, 20 e 30 graus, com uma altura inicial de onda de 3,0 metros, onde a tabela mostra diferenciais de largura e altura, e também como a velocidade de convergência de segmentos de onda adjacentes diferem à medida que o ângulo de desvio muda;

A FIGURA 14 é uma vista plana de uma concretização alternativa da presente invenção onde a série de geradores de ondas é estendida ao longo de um ângulo de escalonamento que é diferente do ângulo casca;

A FIGURA 15 é uma vista plana de uma concretização alternativa da presente invenção na qual a série de geradores de ondas se estende ao longo de um ângulo de escalonamento variável, o qual inicia com a linha de escalonamento se estendendo no mesmo ângulo que o ângulo casca, mas então, a linha de escalonamento se torna mais rasa, e então, se estende em uma direção normal as paredes laterais.

Descrição Detalhada da Invenção

A FIGURA 1 é a vista plana de uma concretização da piscina de ondas 1 tendo uma pluralidade de geradores de ondas 3 estendidos ao longo de uma linha de escalonamento obliquamente orientada 6, ao longo de uma extremidade relativamente funda 5, com um piso de escoamento inclinado 21 (identificado na FIGURA 2), estendido ao longo de uma linha de arrebentação orientada similarmente 9, ao longo de uma extremidade oposta rasa 11. Nesta concretização, uma série de geradores de ondas 3 (estendidos ao longo de uma linha de escalonamento 6) e piso de escoamento inclinado 21 (estendido ao longa da linha de arrebentação 9) são estendidos substancialmente paralelos um ao outro, e na direção da onda 10 , para dar o formato de um paralelogramo por cima.

Um aspecto desta concretização é que múltiplos geradores de ondas 3 são preferivelmente situados e orientados em um ângulo obliquo em relação a frente ou crista das ondas 13, e em uma maneira escalonada ou compensada em relação a direção da onda 10, como mostrado na FIGURA 1. Também, geradores de ondas 3 são preferivelmente acondicionados em caixas à prova d'água 17, onde cada um é preferivelmente escalonado ou compensado em relação um ao outro. Por exemplo, segundo gerador de ondas 3b, o qual é acondicionado dentro da segunda caixa à prova d'água 17b, é preferivelmente localizado mais a jusante (na direção do deslocamento 10) do que o primeiro gerador de ondas 3a acondicionado dentro da primeira caixa à prova d'água 17a. Do mesmo modo o terceiro gerador de ondas 3c, o qual é acondicionado dentro da terceira caixa à prova d'água 17c, é preferivelmente localizada mais a jusante do que o segundo gerador de ondas 3b acondicionado dentro da segunda caixa à prova d'água 17b, etc. E o último gerador de ondas 3m na sequência, o qual é acondicionado na última caixa à prova d'água 17m, é localizado mais a jusante do que qualquer outro gerador de ondas 3 ou caixa à prova d'água na sequência.

O ângulo 15 no qual a linha de escalonamento 6 se estende relativamente à frente ou crista da onda 13 ou à direção que é normal à direção 10 do movimento das ondas 13 é referido como o "ângulo de escalonamento", o qual representa o grau pelo qual os geradores do ondas 3 são compensados um em relação ao outro na direção do deslocamento 10. E, a distância que a frente ou cada caixa à prova d'água 17 é localizada adiante em relação à frente de cada caixa a prova d'água precedente 17 é referida como a "distância de escalonamento", a qual é a distância que cada segmento de onda deve percorrer antes de alcançar a frente da próxima caixa à prova d'água que se sucede 17. A distância de escalonamento 69 para esta concretização é melhor mostrada na FIGURA 4.

Conforme mostrado na FIGURA 1, cada caixa à prova d'água 17 é preferivelmente do formato de um retângulo como acima, e tem uma parede frontal parcial 26, um par de paredes laterais 18, 19, e uma parede traseira 28, e preferivelmente, na frente de cada caixa à prova d'água 17 há um par de paredes divisórias 20, 22, se estendendo substancialmente à frente na direção da onda 10. Preferivelmente, paredes divisórias 20, 22 são estendidas substancialmente paralelas uma à outra, embora em concretizações alternativas elas podem ter um ângulo de desvio de até cerca de 20 graus ("ligeiramente não paralelas entre elas"), dependendo de um número de parâmetros, como será discutido. Assim, a energia dos segmentos de onda formados por cada gerador 3 pode ser substancialmente dentro do espaço 30 que se estende relativamente adiante na frente de cada gerador de ondas 3, i.e., entre cada par de paredes divisórias 20, 22. O espaço 30 é confinado nos dois lados, assim como ao longo da base e de traz. Desta forma, a energia liberada por cada gerador de ondas estará confinada nos três lados e assim o segmento de onda será capaz de se formar adequadamente enquanto ele locomove adiante através do espaço 30.

O ângulo 14 que se estende entre a frente ou crista das ondas 13 e a linha de arrebentação 9 da margem 7 é referido como o "ângulo casca", que é o ângulo no qual as ondas 13 se quebrarão e deslizarão pela linha de arrebentação 9. E, preferivelmente, nesta concretização, a piscina 1 tem um ângulo casca 14 de cerca de 45 graus, embora ele possa estar dentro de uma faixa de cerca de 30 a 70 graus, e mais preferivelmente, dentro de uma faixa de 40 a 60 graus, em relação a frente ou crista das ondas 13. A linha de arrebentação 9 não tem de ser reta, como será discutido. E, na concretização da FIGURA 1, o ângulo casca é preferivelmente o mesmo o ângulo de escalonamento, embora não necessariamente, na qual ambos são estendidos a cerca de 45 graus em relação a frente ou crista das ondas 13, embora em outras concretizações, os ângulos possam ser maiores ou menores, ou variados, como mostram as FIGURAS 14 e 15.

Se uma onda produzida pela piscina 1 é adequada para surfar depende parcialmente nos valores do ângulo casca a. O ângulo casca deve ser o suficientemente grande que baste para a velocidade da linha lateral inferior das ondas que se quebram 13 (se estendendo longitudinalmente ao longo do comprimento delas) para ser adequado para o nivel de conhecimento do surfista, como também a altura da onda resultante formada dentro da piscina 1. Com respeito a isto, o vetor velocidade da linha lateral inferior Vs = vetor celeridade da onda c dividido pelo sin do ângulo casca a. Assim quando o ângulo casca é pequeno demais, a velocidade da linha lateral inferior da ondas 13 se torna rápida demais e por isso a onda se torna dificil demais para o surf. Para um surfista particular poder enfrentar uma determinada onda que tem uma determinada velocidade da linha lateral inferior depende grandemente do seu nivel de habilidade, mas também da altura H da onda 13. E, quanto maior é a velocidade da linha lateral inferior (resultante de um ângulo casca pequeno), maior será o nivel de habilidade requerido.

A Tabela abaixo mostra vários niveis de habilidade de surfista (sendo 1 o do principiante e 10 sendo além do avançado) como uma função do ângulo casca e altura da onda H. Observe que um ângulo casca de 90 graus é de uso limitado desde que não exista uma inclinação progressiva que faça com que as ondas quebrem progressivamente e por isso o valor é estritamente teórico. Observe também que na prática o ângulo casca máximo que produz uma onda que quebre significativamente para o surf é de cerca de 70 graus. Também, observe que as descrições das graduações contidas na tabela são independentes da qualidade real do surf ou do grau de dificuldade das ondas. A tabela é tirada deHutt et all. 2001.

Dessa forma, pode ser visto que quanto maior for o ângulo casca, mais fácil é para um surfista iniciante montar as ondas, e quanto menor for o ângulo casca, mais dificil será para um surfista montar as ondas. Pode também ser visto que quanto mais alto for o ângulo casca, maior será a distância que as ondas terão de percorrer na direção do fluxo ao longo do piso de escoamento inclinado 21, e então, mais longe os surfistas podem de fato montar as ondas com sucesso. Por outro lado, se o ângulo casca é alto demais, tal como maior do que 70 graus, as ondas não são susceptíveis de quebrar, ou quebrar adequadamente, fazendo com seja dificil o desempenho das manobras de surf. Ao mesmo tempo, pode ser visto que quanto maior for ângulo casca, mais comprimido será o piso de escoamento inclinado 21 (distância-meio), e então, as ondas mais rápidas irão quebrar ao longo da direção lateral inferior da ondas 13, já, se o ângulo casca for pequeno demais, i.e., menor que 30 graus, as ondas quebrarão extremamente rápido, reduzindo então a possibilidade que um surfista poderia ter a velocidade para ser capaz de manobrar adequadamente as ondas. No entanto, as ondas 13 são formadas pelos geradores de ondas 3 dentro da piscina 1 e se aproximam da margem 7 na direção da seta 10, e passam pela linha de arrebentação 9, elas começarão a quebrar adiante e escorrer lateralmente, no lugar em que o pique das ondas fará com que elas se derramem à frente e quebrem por toda a largura da piscina 1, progressivamente de um lado para outro, i.e., de parede lateral 2 para parede lateral 4.

Enquanto o ângulo casca determina o ângulo no qual as ondas 13 se quebrarão em relação ao piso inclinado de escoamento 21, ângulo de escalonamento determina o ângulo no qual os geradores de ondas 3 serão posicionados em relação a frente ou a crista das ondas 13, ou a direção que é normal à direção da onda 10. E porque os geradores de ondas 3 são preferivelmente estendidos, virtualmente à distância de escalonamento, em um ângulo obliquo relativo a frente ou crista das ondas 13, cada gerador de onda 3 na sequência, i.e., 3a, 3b, 3c, etc., precisa ser operado sequencialmente, um após o outro, para formar segmentos de onda individuais que possam então unir-se para formar uma onda progressiva resultante 13 que se desloca na direção da onda 10. Assim, cada gerador de onda 3 é preferivelmente operado em sequência com uma predeterminada quantidade de tempo decorrido entre cada um, no lugar onde o intervalo de tempo que existe entre eles é preferivelmente equivalente ao tempo que um segmento de onda leva para se deslocar da parede frontal 26 de uma caixa à prova d'água 17 para a parede frontal 26 da caixa à prova d'água mais próxima 17 que se sucede na série. Por exemplo, se leva 1 segundo para um segmento de onda se deslocar da parede frontal 26 de uma caixa à prova d'água 17b para a parede frontal da próxima caixa à prova d'água que se sucede 17c, i.e., esta distância é referida como a "distância de escalonamento", então, o intervalo de tempo preferido entre a ativação sucessiva de geradores de ondas adjacentes 3 deverá ser também 1 segundo. Isto ajuda a garantir que cada segmento de onda formado por cada gerador de ondas 3 em sucessão irá emergir no tempo apropriado, e da forma apropriada, para formar uma onda progressiva substancialmente lisa que se desloca por toda a piscina 1 na direção da onda 10. A determinação do tempo pode executada por um sistema de computador que aciona cada caixa à prova d'água na sequência no tempo apropriado.

Como para a determinação do tempo e da frequência das ondas resultantes 13, eles podem ser determinados por um intervalo de tempo que transcorre entre cada ciclo sucessivo das ativações do gerador de ondas 13 e então das ondas 13. Isto é, depois que os geradores de ondas são ativados em sequência pela duração de um dado periodo de onda, então, o ciclo pode se repetir pela ativação da mesma série de geradores de ondas, i.e., do primeiro gerador de ondas para o último gerador de ondas na sequência, para a duração de um dado periodo de onda. E possivel um intervalo de tempo de 10 segundos ou menos para 90 segundos ou mais entre cada ciclo, o que possibilita o tempo suficiente para o carregamento e descarregamento de cada gerador de ondas 3, como será discutido, para ser completado antes do inicio do próximo ciclo.

A FIGURA 2 mostra uma configuração geral da seção transversal da piscina 1 onde os geradores de ondas 3 são mostrados estendidos ao longo da extremidade funda 5 no lado esquerdo e a margem 7 é mostrada ao longo da extremidade rasa 11 no lado direito. Estendido entre a extremidade funda 5 e a extremidade rasa 11 está preferivelmente um piso inclinado 21 que se estende ao longo da seção de escoamento 51 seguido na direção do fluxo pela linha de arrebentação 9, e uma margem 7 que é preferivelmente integrada com um sistema de amortecimento de onda 23, igual ao mostrado em no pedido de patente No. 61/200.183, depositado em 25 de novembro, 2008, o qual é incorporado aqui como referência. Por outro lado, deverá ser observado que o sistema de amortecimento de ondas 23 pode ser omitido e uma margem inclinada 7 de qualquer formato, tamanho ou inclinação poderá ser provida similarmente a qualquer praia inclinada ou configuração conhecida na técnica.

Do mesmo modo, o piso inclinado de escoamento 21 pode consistir de uma seção de piso horizontal com uma porção em degrau no sentido do fluxo seguida por outra seção de piso horizontal (acima da profundidade de quebra) a qual pode ter o efeito que faz com que a onda comece a quebrar. Múltiplas seções horizontais e porções em degrau podem ser providas também para ajudar a criar o efeito de um piso inclinado. Para o propósito desta discussão e das reivindicações, o termo piso em aclive ou inclinado incluirá estas concretizações alternativas para o piso de escoamento.

Esta vista geralmente mostra ondas 13 sendo formadas na superfície da água emanando dos geradores de ondas 3 deslocando-se substancialmente da extremidade funda 5 para a extremidade rasa 11, i.e., da esquerda para a direita. 0 piso inclinado 21 e a zona de quebra das ondas será principalmente entre 2% a 12% (dependendo do parâmetro Iribarren preferido da zona de quebra das ondas). A distância minima da seção de escoamento 51 da parede da frente da caixa à prova d'água 26 para a linha de arrebentação 9 e da linha de arrebentação (área de amortecimento) é comumente dependente do tamanho (altura/amplitude) da onda. A estrutura da piscina 1 pode ser construída usando materiais convencionais tais como concreto com barras de reforço, etc.

Cada gerador de ondas 3 de preferência abrigado dentro de uma caixa à prova d'água 17 a qual de preferência compreende uma coluna ou compartimento invertida (de cabeça para baixo) 25 capaz de ser preenchida com ar e/ou água. Preferivelmente, cada caixa à prova d'água tem uma parede de cima 12, paredes laterais 18, 19, parede de trás 28, parede de baixo 46, e parede frontal parcial 26, onde em baixo da parede frontal 26 está de preferência uma abertura da caixa à prova d'água 29 de altura pré determinada e tamanho que permite que água e energia da onda passe adiante para dentro da piscina 1. Enquanto outros tipos de geradores de ondas, tais como aqueles que são operados mecanicamente ou hidraulicamente, incluindo aqueles mostrados nas FIGURAS 3a, 3b, e 3c, podem ser usados e são contemplados pela presente invenção, o gerador de ondas preferido é operado pneumaticamente.

Preferivelmente cada caixa à prova d'água 17 possui uma câmara de ar comprimido 35 imediatamente após ela, como mostrado na FIGURA 2, na qual o ar comprimido pode ser armazenado, em que o ar comprimido pode ser liberado dentro do compartimento no tempo apropriado. O ar colocado dentro e fora do compartimento 25 pode ser armazenado dentro da câmara 35, onde durante a fase de carregamento, o ar pode ser passado do compartimento 25 para dentro da câmara 35, usando uma bomba (não mostrada) , que pode fazer com que o nivel da água dentro da caixa a prova d'água 17 se eleve (por que a retro pressão dentro do compartimento 25 faz com que a água seja passada da piscina 1 para dentro do compartimento 25 através da abertura da caixa à prova d'água 29). Em tal caso, o ar saido do compartimento 25 é preferivelmente comprimido dentro da câmara 35, onde o ar comprimido pode então ser armazenado até estar pronto para ser liberado durante a fase de descarga. Então, no tempo apropriado, i.e., quando o gerador de ondas 3 está pronto para ser ativado , o ar comprimido dentro da câmara 35 pode ser liberado e/ou bombeado de volta para dentro do compartimento 25, o qual faz com que a coluna de água 45 caia, a qual então força a água dentro do compartimento 25 a ir para baixo e em frente através da abertura da caixa à prova d'água 29, formando através disso movimentos de onda dentro da piscina 1.

Durante a fase de carga, porque a cavidade dentro do compartimento 25 é substancialmente impermeável, quando o ar dentro do compartimento 25 é colocado para fora, o nivel da água dentro do compartimento 25 sobe, onde devido à pressão contrária, a água pode ser sugada da piscina 1 através da abertura na caixa à prova d'água 29, e dentro do compartimento 25. Neste ponto, a parte da caixa à prova d'água que fica fora d'água 43, como mostrado na FIGURA 2, dentro do compartimento 25 pode ser reduzida e substancialmente eliminada, i.e., virtualmente todo o ar dentro do compartimento 25, pode ser retirado. Pela retirada do ar de dentro na parte superior do compartimento 25, através da válvula 33, a qual é preferivelmente localizada perto do topo, o nivel da água dentro do compartimento 25, naturalmente irá subir até que aquele compartimento 25 esteja substancialmente cheio de água, o que também aumenta a profundidade da caixa à prova d'água dentro do compartimento 25.

Subindo o nivel da água dentro do compartimento 25, um pico de pressão aumentada é criado o que pode ser liberado para forçar a entrada de água através da abertura da caixa à prova d'água 2 9 o que pode então criar movimentos de ondas na piscina 1. Isto pode ser feito usando apenas a gravidade, ou, pela liberação de ar comprimido da câmara 35 para o compartimento 25, ou com uma bomba auxiliar, a qual provê força adicional e energia para criar ondas maiores.

Isto cria uma onda 13 diretamente na frente da parede central 26, onde a parede de trás 28 pode ser provida de um canto arredondado para facilitar o movimento da água através da abertura da caixa à prova d'água 29.

Virtualmente qualquer tipo de gerador de ondas pode ser usado em conexão com a presente invenção três tipos adicionais de geradores de ondas que são comumente usados na indústria para piscinas comerciais de ondas/surf são mostrados nas FIGURAS 3a, 3b, e 3c. Um deles é projetado para ondas agitadas não periódicas e os outros dois são projetados para ondas oscilatórias.

A FIGURA 3a mostra um gerador de ondas pneumático oscilatório 203. Este gerador de ondas 203 tem uma caixa à prova d'água de concreto 207, com uma abertura da caixa à prova d'água 229 estendida por baixo de uma parede frontal 226, onde um ventilador 201 é provido imediatamente atrás da caixa à prova d'água 207 o qual pode injetar ar dentro do compartimento 225. Forçando o ar rapidamente dentro do compartimento 225, o nivel da água dentro do compartimento 225 pode ser forçado a sair rapidamente, onde a coluna de água 245 dentro do compartimento 225 pode ser forçada para baixo e para a frente através do ponto de menor resistência, que é a abertura da caixa à prova d'água 229. Isto faz com que a água seja forçada para a frente dentro da piscina 200, o que ajuda a criar a formação de onda 213.

Uma válvula 221 é provida de preferência perto do topo do compartimento 225, dentro da parede traseira 228 pela qual o ar possa passar do ventilador 201 ao compartimento 225. Consequentemente, para descarregar o ar, a válvula 221 é preferencialmente aberta, e quando o ventilador 201 é ativado, o ar é pressionado para a frente através da válvula 221. Quando o ar for descarregado dentro do compartimento 225, e a onda criada, o gerador de ondas 203, pode ser carregado novamente permitindo que o ar do compartimento 225 seja descarregado na atmosfera, tal que através de uma segunda abertura 210, no ou perto do topo da parede 212 da caixa à prova d'água 207, onde por fazer isso, o nivel da água dentro do compartimento 225 pode subir novamente devido a restauradora força da gravidade, no lugar em que o nivel da água irá eventualmente alcançar um ponto de equilibrio relativo ao nivel da água 220 na piscina 200. Fazendo isso, uma coluna de água 245 é então criada dentro do compartimento 225 o qual, durante a fase de descarga, pode ser novamente forçado para baixo e para adiante, através da abertura 229, para criar ondas adicionais 213.

A FIGURA 3b mostra um gerador de ondas de pico 231 o qual tem um grande tanque reservatório de água 233 no qual a água da piscina 200 pode ser armazenada e liberada no tempo apropriado. Um portão 250 é provido de preferência perto do fundo 239 do taque 233 a qual pode ser usado para abrir e fechar a abertura 237. Com o portão 250 fechado, a bomba 232 pode ser usada para encher o taque 233 com água, no qual a água da piscina 200 pode ser usada para aumentar o nivel da água dentro do tanque 233, i.e., acima do nivel da água 220 na piscina 200, para formar uma coluna d'água 238 tendo relativamente alta pressão. Isto ajuda a criar uma coluna d'água 238 relativamente alta e também um pico de pressão dentro do taque 233, a qual quando liberada, i.e., pela abertura do portão 250, pode forçar a coluna d'água 238, dentro do tanque 233 rapidamente para baixo e para a frente através da abertura 237, assim criando um furo ou onda de pico 213.

A quantidade de água liberada através da abertura 237 e a "potência" da água (resultante do nivel da água estática no tanque 233), combinada com a forma do degrau 242 que se estende em frente do gerador de ondas 231, definirá a altura inicial e o formato da onda. Devido ao tempo que leva para a água voltar a encher o tanque 233 e o relativamente portão 250 grande, estes formatos de onda são frequentemente dificeis de controlar e as ondas são essencialmente não periódicas. Uma desvantagem deste tipo de geradores de ondas para aplicações comerciais em piscinas de ondas/surf é que as partes mecânicas em sua maioria situadas na água e podem ser corroidas e podem necessitar de reparo ou manutenção.

A FIGURA 3c mostra um gerador de ondas mecânico oscilatório 251 o qual tem uma área de alojamento 252 com uma tampa giratória 253 articulada no piso da piscina 254 a qual pode ser usada para empurrar a água para frente para criar formações de onda 213 na piscina 200. A tampa 253 é preferivelmente articulada e pode girar para a frente e para trás por meio de um ativador hidráulico 256 ou outro dispositivo mecânico situado relativo à parede de trás 255 e adaptado para criar movimentos periódicos dentro da piscina 200. O movimento periódico da tampa 253 resulta em ondas periódicas (senoides) onde a profundidade inicial da piscina 200 e o número de giros, juntamente com o periodo dos giros, pode determinar a altura e a forma das ondas. Uma desvantagem deste tipo de gerador de ondas para piscinas de onda /surf comerciais é que as partes mecânicas estão situadas na água e então elas tendem a necessitar periodicamente de reparo ou manutenção.

Usando geradores de ondas 3 (ou virtualmente qualquer gerador similar aos discutidos acima), segmentos de onda são criados e se unem, e então, à medida que a onda resultante 13 segue adiante, o piso inclinado 21, ajuda a fazer com que as ondas se transformem em uma onda singular se quebrando, como ao longo da linha de arrebentação 9, como mostrado na FIGURA 2. Preferencialmente, o piso 21 é estendido ao longo de uma inclinação constante, e se estende para cima ao longo de uma inclinação desde a parede frontal 26 por todo o caminho dentro da área de amortecimento da onda, 23, embora a ladeira possa ser variada dependendo do tipo de formação de onda desejado.

A área de amortecimento da onda 23 é preferivelmente estendida entre a linha de arrebentação 9 e a parede distante 61 da piscina 1 ao longo da margem 7. A área de amortecimento da onda 23 preferivelmente compreende um piso perfurado falso 37, o qual é estendido sobre uma área de piso relativamente funda 38, a qual ajuda facilitando a absorção da energia da onda e através disso reduz a energia das ondas, como também as correntezas e os fluxos reversos que podem por outro lado ocorrer ao longo da margem 7. Diferentes versões do sistema de amortecimento da onda podem ser usadas, incluindo aquelas descritas na patente US 6.460.201, bem como no pedido de patente No. 12/592.464, os quais são incorporados aqui por referência. No última, a permeabilidade do piso 37 determina a taxa de amortecimento deste, i.e., a capacidade do piso 37 para absorver energia e reduzir que efeito rebote ocorra na piscina 1. E por amortecer ondas 13, e reduzir os efeitos de ondas auxiliares, se torna possível aumentar a frequência da produção de ondas, aumentando assim em todas as etapas a eficiência da instalação.

A FIGURA 2 mostra algumas dimensões chave da piscina 1. Por exemplo, pode ser visto que são mostrados os seguintes: O comprimento da caixa à prova d'água é a distância que se estende entre a parede de traz 28 e a parede da frente 26 dentro de cada caixa à prova d'água 17. A parte aberta da caixa à prova d'água 43 é a distância vertical que se estende entre o topo da coluna de água 45 dentro do compartimento 25 e a parte de baixo da parede de cima 12. A abertura da caixa à prova d'água 29 é a abertura em frente a cada caixa à prova d'água 17 a qual tem uma distância vertical entre o fundo da parede frontal 26 e o fundo do piso 46 da caixa à prova d'água 17. A seção de escoamento 51 tem um comprimento 53 o qual é a distância que se estende da parede frontal 26 da caixa à prova d'água 17 para a linha de arrebentação 9, a qual pode variar ao longo da largura da caixa à prova d'água 17, uma vez que a direção da onda 10 é obliqua em relação à linha de arrebentação 9. O piso 21 que forma a seção de escoamento 51 é mostrado tendo uma inclinação constante, o qual se estende para cima desde a caixa à prova d'água 17 até a linha de arrebentação 9, onde na concretização preferida, a inclinação pode variar de 2 à 12 graus, embora não necessariamente.

Como referido na FIGURA 1, a altura das paredes laterais 2, 4, e paredes divisórias 20, 22 é mostrada como a superficie livre 42 na FIGURA 2, a qual é preferivelmente maior do que a onda mais alta possivel que possa ser criada dentro da piscina 1. A parede livre 42 pode variar entre cerca de 2 pés para 10 pés ou mais para garantir que qualquer onda formada na piscina 1 possa se manter dentro das paredes 2, 4, 20 e 22. Deve também ser observado que as paredes divisórias 20,22 e paredes 2, 4 na extensão aplicável, ajudam a permitir que os segmentos de ondas sejam formados e devidamente desenvolvidos e consistentemente no que eles avançam para a frente antes de se unirem com outros segmentos corrente abaixo. Desta forma, quando os segmentos de onda se unem/convergem, a chance de que se formem redemoinhos indesejáveis e desvios de fluxo dentro das zonas de convergência que possa inibir a formação apropriada de uma onda progressiva lisa pode ser reduzida. A distância de amortecimento 25 é a distância que se estende entre a linha de arrebentação 9 e a borda superior do piso 37 ao longo do parede de trás 61.

Na FIGURA 4, a largura da caixa à prova d'água 67 é mostrada sendo a distância que se estende entre as paredes laterais 18, 19, enquanto que a largura de escalonamento 68 é uma largura similar, exceto que ela se estende entre as linhas centrais das paredes laterais da caixa à prova d'água 18, 19, i.e., do centro para o centro, de caixa à prova d'água 17. Com respeito à isso, deverá ser observado que a largura de escalonamento preferida 68 é preferentemente cerca de duas vezes a medida do comprimento de uma prancha de surf, i.e., de cerca de 2,5 para 5,0 metros de largura, o que é baseado mais em considerações práticas de fabricação do que em fatores necessários para a formação de uma onda lisa. As paredes divisórias 20, 22, são preferivelmente estendidas à distância 49, 50 a frente, respectivamente, em relação à parede da frente 26 de cada caixa à prova d'água 7, onde 49 é a distância da parede da frente 26 para a extremidade mais distante do centro da longa parede divisória 22, no lado oposto, como mostra a figura 4.

A caixa à prova d'água contrabalanceada 69 ou a distância de escalonamento é a distância da parede da frente 26 de uma caixa à prova d'água 17 para a parede da frente 26 ou a próxima caixa d'água à prova que sucede 17, a qual é também a distância que cada segmento de onda precisa se deslocar antes que o próximo gerador de ondas que se sucede seja ativado. Com respeito a isso, deverá ser observado que a eficiência do escalonador está relacionado ao fato de que em uma série de caixas à prova d'água identicamente idênticas as caixas à provas d'água balanceadas 69, o projeto de piscina mais eficiente, reativo ao seu tamanho e base, é aquele em que o ângulo de escalonamento é igual ao ângulo casca, e a distância de escoamento 53 para a caixa à prova d'água inicial 17 (permitindo assim que a onda se forme e se quebre enquanto evita formações de onda refletivas que podem resultar se a distância de escoamento é curta demais).

O ângulo de escalonamento preferido 15 pode ser determinado como segue: O ângulo de escalonamento 15 pode ser qualquer ângulo, mas em geral, ele não deverá exceder o ângulo casca 14. O ângulo de escalonamento 15 pode também variar sobre a largura da piscina 1, embora preferivelmente, ele seja um ângulo constante, como mostrado na figura 1. Em geral, na máxima eficiência de escalonamento, o ângulo de escalonamento é igual ao ângulo casca, embora para propósito de projetos estéticos, ou onde a alteração da distância de escoamento 53 é desejada (e.g., para economizar nos custos de construção ou para satisfazer as condições locais do espaço), é permitida a variabilidade na faixa do ângulo de escalonamento. As limitações na faixa extrema dos ângulos de escalonamento são as seguinte: (1) se o ângulo de escalonamento exceder o ângulo casca, então, em algum ponto, a distância minima de escoamento 53 para a distância de quebra da onda se tornará pequena demais e as ondas não irão quebrar apropriadamente para os propósitos do surf; e (2) se o ângulo de escalonamento for menor do que o ângulo casca, então, a distância de escoamento 53 para ondas 13 se torna maior, o que pode aumentar a dimensão global e o custo da piscina e potencialmente colocar em risco a sua viabilidade econômica.

A FIGURA 5 é uma vista detalhada de cada caixa à prova d'água 17b, 17c, 17d, etc., onde existem preferivelmente duas paredes divisórias estendidas em frente a cada gerador de ondas 3d, 3c, 3d, etc., onde um é provido nos dois lados de cada espaço. A distância da parede da frente 26 para a extremidade mais longe do centro 49 da parede divisória curta 20 é preferivelmente mais curta (na direção do deslocamento 10) do que da parede da frente 26 para a extremidade mais longe do centro 50 para a parede divisória longa 22, a qual é uma função do ângulo de escalonamento e da distância de escalonamento. Pode ser vista que entre geradores de ondas adjacentes 3b, 3c, e 3d, a parede divisória curta 20 preferivelmente compartilha uma parede comum com a parede divisória longa 22 da caixa à prova d'água precedente na série, e, na concretização preferida pode ser visto que a parede divisória longa 22 de cada caixa à prova d'água 17 é preferivelmente formada por uma combinação de paredes laterais de caixas à prova d'água que se sucedem 18 (ao longo da primeira metade da parede 22) e o lado reverso da parede divisória curta da caixa à prova d'água 20 (ao longo da segunda metade da parede 22) . As extremidades mais distantes do centro das paredes divisórias 20, 22, podem ser cônicas ou pontudas como mostrado para permitir uma transição suave quando os segmentos de ondas se mesclam. Com respeito à isto, desde que o concreto não pode ser feito muito delgado, uma porta espada separada de aço ou fibra de vidro pode ser provida e estendida adiante nas extremidades das paredes distantes do centro 20, 22, formando uma guia estreitada ou afunilada a qual pode ajudar os segmentos de onda a convergir mais suavemente.

Preferivelmente (como mostrado na FIGURA 40), o ângulo de escalonamento é 45 graus, a largura de escalonamento 68 é substancialmente igual à distância de escalonamento 69. Consequente, quando cada caixa à prova d'água 17 tem 4,0 metros de largura, então, a distância de escalonamento preferida também seria de 4,0 metros. Também as paredes divisórias curtas 20 preferivelmente estendidas a frente em aproximadamente à mesma distância que a distância de escalonamento 69, embora não necessariamente. E, neste caso, a distância 49, que a parede divisória curta 20 se estende adiante da parede frontal 26 é preferivelmente cerca da metade da distância 50 que a parede divisória longa 22 estendida adiante em frente da parede frontal 26, particularmente quando o ângulo de escalonamento é cerca de 45 graus. A distância real preferivelmente leva em conta o ângulo de escalonamento e a distância de escalonamento, como também a altura do segmento de onda, e a profundidade do lado fundo 5 da piscina 1, já que estas dimensões irão determinar quão rápido os segmentos de onda irão se deslocar, e por conseguinte, quão longe as paredes divisórias 20, 22 deverão se estender em relação à parede frontal 26 para possibilitar que os segmentos se formem e se desenvolvam apropriadamente. As dimensões dadas e os ângulos são preferivelmente somente para propósito de exemplificação; deverá ser entendido que outras distâncias e ângulos podem ser usados sem partir dos objetivos da presente invenção.

Um aspecto notável da presente invenção é que em frente a cada caixa à prova d'água 17, múltiplas formações de ondas e zonas de convergência são preferivelmente criadas pelas paredes divisórias 20, 22. Por exemplo, (como mostrado na FIGURA 5), diretamente em frente à cada gerador de ondas 3, há preferivelmente uma Zona de Formação de Ondas, e então, exatamente após da Zona 30 há preferivelmente uma Zona Parcial de Convergência de Ondas 52, e então exatamente após a Zona 52 há preferivelmente uma Zona de Convergência Completa de Ondas 54. Cada Zona, 30, 52 e 54, é preferivelmente definida em relação à distância na direção do fluxo desde a parede frontal 26 de cada gerador 3, e o quão longe as paredes divisórias 20, 22 se estendem à frente da caixa à prova d'água 17. Por exemplo, a Zona de Formação de Ondas 30 preferivelmente se estende adiante da parede frontal 26 para a extremidade distante do centro da parede divisória curta 20, i.e., até a linha tracejada 56, enquanto que, a Zona de Convergência Parcial de Ondas 52 se estende preferencialmente da extremidade distante do centro da parede divisória curta 20 para a extremidade distante do centro da parede divisória longa 22, i.e., até a linha tracejada 58. A Zona de Convergência Completa 54 então se estende adiante a partir da extremidade distante do centro da parede divisória longa 22, e se estende adiante para a piscina 1 além da linha tracejada 58.

Cada segmento de onda formado por cada gerador de onda 3 preferivelmente converge ao longo da linha de convergência 60 a qual se estende adiante em frente a cada parede divisória 20, 22 em ambos os lados do gerador de ondas 3. Um aprimoramento associado com esta improvisação é de como as paredes divisória 20, 22 afetam a formação e transição dos segmentos de ondas criados pelos geradores antes e durante as zonas de convergência dela, como será discutido.

A primeira Zona de Formação de Ondas 30 é definida na parte de trás pela parede frontal 26 e nos lados pelas duas paredes divisória 20, 22 na frente de cada gerador de ondas 3 e na frente, no ponto onde a parede divisória curta 20 termina - como mostrado pela linha tracejada 56. Porque nesta concretização as duas paredes divisórias 20,22 são estendidas substancialmente paralelas uma à outra, e se estende adiante em ambos os lados, como o segmento de onda avança para a frente sua energia é substancialmente confinada em ambos os lados (e também ao longo do fundo e da parte de trás) , de tal forma que o segmento de onda não se alonga ou se espalha, não diminui em altura/amplitude, e a energia da onda é substancialmente conservada. Pode ser visto que esta Zona 30 inicialmente ajuda a confinar a energia dos segmentos de onda de forma que eles podem se desenvolver apropriadamente ao longo do tempo e assim eles não irão se alongar ou perder uma porção significativa de sua energia ou se reduzir em altura/amplitude ou forma antes de se mesclar com outros segmentos de onda corrente abaixo.

Uma característica das paredes divisórias 20, 22 é que elas são preferencialmente estendidas substancialmente paralelas uma à outra, embora em outras concretizações, elas possam ser "quase paralelas" por até cerca de 20 graus ou menos, como será discutido. Estendendo as duas paredes divisórias desta maneira as seguintes vantagens podem ser obtidas: 1) à medida que o segmento de onda do gerador 3 passa pela parede frontal 26 e para a Zona 30, ele precisa de tempo e distância dentro de um espaço confinado mas com área de superfície livre para apropriadamente se transformar em uma forma de onda apropriada e lisa. As paredes divisórias 20, 21 proveem tal confinamento, enquanto a forma de onda de superfície livre toma forma. Em outras palavras, para formar apropriadamente uma forma de onda suavemente formada, precisa existir uma zona de transição com superfície livre imediatamente adjacente ao gerador de ondas 3, na direção do deslocamento da onda 10, que seja confinada por paredes laterais no fundo e por detrás, mas aberta para o ar livre em cima, através disso canalizar a energia (massa) cinética inicial provendo o transporte pelo gerador de ondas 3 dentro de um apropriado segmento de onda induzido à gravidade de formato suave; 2) no que os segmentos de onda se movem para a frente, eles não irão se alongar substancialmente, o que pode ajudar a prevenir os segmentos de onda de interferirem ou colidirem uns com os outros na zona de convergência, e 3) porque os segmentos de ondas são confinados, e a energia dos segmentos de onda é substancialmente alinhada, sua altura/amplitude, e seu formato permanecerão substancialmente similares, o que ajuda a manter os segmentos de onda em um estado substancialmente constante estado-tamanho-modo, altura- modo, amplitude-modo e formato-modo na medida que eles se mesclam.

A área seguinte encontrada por cada segmento de onda é a Zona de Convergência Parcial de Onda 52 a qual se caracteriza por uma parede divisória 22 de um lado e água aberta do lado oposto, no lugar em que esta Zona 52 preferivelmente se estende na extremidade distante do meio da parede divisória curta 20 (ao longo da linha tracejada) e termina ao longo da extremidade distante do centro da parede divisória longa 22 (ao longo da linha tracejada 58). Mesmo que esta Zona 52 não tenha duas paredes divisórias para confinar o segmento de onda em ambos os lados, o segmento de onda que se locomove através desta Zona 52 é mesmo assim confinado no lado oposto pela presença de um segmento de onda adjacente que se locomove na mesma direção, ao longo da linha de convergência 60. Isto é, o lado "aberto" desta Zona 52 será confinado ao longo da linha de convergência 60 por um segmento de onda adjacente (formado pelo gerador de ondas precedente 3 na sequência) se locomovendo substancialmente na mesma velocidade, substancialmente na mesma direção, e com substancialmente o mesmo tamanho e forma, e então, a energia deste segmento de onda irá substancialmente se manter nos dois lados. Consequentemente, a convergência destes segmentos de onda vai ajudar a manter o tamanho (altura/amplitude) e a forma de ambos os segmentos de onda, onde juntos, eles podem ajudar a formar uma porção de onda progressiva resultante dentro da piscina 1. Embora exista somente uma parede divisória, que confina diretamente os segmentos de onda através desta Zona 52, quando a formação do segmento de onda adjacente do gerador de ondas prévio na sequência tem o tempo marcado e é coordenado apropriadamente, então, os dois segmentos de onda irão se formar e se unir apropriadamente, de modo que sua convergência irá permanecer relativamente suave e produzir poucos o nenhum efeito colaterais indesejáveis, incluindo redemoinhos e desvios de fluxo.

A próxima (terceira) área encontrada pelo segmento de onda é a Zona de Convergência Completa da Onda 54 a qual se caracteriza por água aberta dos dois lados, no lugar onde esta Zona de 54 se estende por trás da extremidade longe do cetro da parede divisória longa 22 i.e., por trás da linha tracejada 58. Depois que um lado do segmento de onda iniciou se mesclar dentro da Zona 52, o segmento de onda nesta Zona 54 começará a se mesclar no lado oposto, i.e., com outro segmento de onda se deslocando na mesma direção, onde a convergência dos dois segmentos de onda ocorre ao longo de uma outra linha de convergência 60 no lado oposto a este. Por não haver parede divisória em nenhum lado, o segmento de onda que se locomove através desta Zona 54, o qual já está misturado no outro lado Zona 52, começará a se mesclar no outro lado, com o próximo segmento de onda adjacente formado pelo próximo gerador de ondas 3 na sequência. E, garantindo que o segmento de onda que se sucede se desloca substancialmente à mesma velocidade, em substancialmente na mesma direção, e com substancialmente o mesmo tamanho e formato, a energia deste segmento também será confinada em ambos os lados, de forma que como os dois segmentos convergem, eles continuarão a formar uma única onda progressiva de formato uniforme 13.

Como estes segmentos de onda se unem desta maneira, i.e., ao longo das linhas de convergência 60, com outros segmentos de ondas na série, primeiro de um lado, e então, do lado oposto, o tamanho (altura/amplitude) e o formato de cada segmento de onda se misturando preferivelmente permanece substancialmente inalterada, tal que, coletivamente eles podem formar uma onda progressiva de tamanho e formato uniforme 13. E porque o tamanho e a forma de cada segmento de onda adjacente são preservados, a convergência destes segmentos de onda permanece substancialmente suave e livre de perturbações, onde indesejáveis formações de ondas secundárias e de direção cruzada, redemoinhos e desvio de fluxo que podem impactar negativamente a geração e transição das ondas podem ser reduzidas ou eliminadas.

Porque a Zona de Formação de Ondas 30 representa uma área completamente confinada caracterizada por duas paredes divisórias 20,22 estendidas em frente a cada caixa à prova d'água 17, pode ser visto que a energia do comprimento de onda se deslocando através do espaço 30, não é dispersa e nem dissipada, e por conseguinte, o tamanho (altura/amplitude) e a forma do segmento de onda permanecerá substancialmente inalterada antes de entrar nas Zonas de Convergência 52 e 54. Consequentemente esta Zona 30 preferencialmente possibilita que os segmentos de ondas se formem adequadamente antes que eles se mesclem, e previne que os segmentos de onda se alonguem, encolham, se desfaçam ou percam energia, etc., de tal forma que quando os segmentos de onda convergem, acontece dentro das Zonas 52, 54, sem excesso de turbulência ou perturbação, onde o tamanho (altura/amplitude) dos segmentos de onda permanecerá substancialmente constante de um segmento de onda para o seguinte.

A FIGURA 6 mostra uma concretização alternativa 71 com paredes divisórias 70, 72 as quais tem um ângulo de desvio de até cerca de 20 graus ou menos uma em relação à outra - até cerca de 10 graus de ângulo de desvio de cada lado. Esta concretização é substancialmente similar à concretização anterior em que ela preferencialmente tem geradores de onda 73 estendidos ao longo de uma extremidade relativamente funda 75, com um ângulo de escalonameto obliquo estendido em relação à frente ou crista das ondas 83. Ela também tem preferencialmente uma margem inclinada 77 que se estende ao longo da linha de arrebentação 79 que se estende substancialmente paralela aos geradores de ondas 73, o que resulta no ângulo casca e ângulo de escalonamento sendo substancialmente os mesmos. Uma outra diferença é que as paredes laterais 74, 76 em um dos lados da piscina 71 são preferencialmente estendidas em cerca do mesmo ângulo das paredes divisórias 70, 72, i.e., embora não necessariamente.

Por causa do ângulo de desvio que existe entre as janelas 70, 72, pode ser visto que os geradores de ondas 73 e as 5 caixas à prova d'água associadas 87 são instaladas bem separadas uma da outra, e também, um número total menor de geradores 73 são requeridos para serem instalados ao longo da mesma largura, isto porque, com paredes divisórias em ângulo 70, 72, cada espaço 30 que se estende entre cada par de 10 paredes divisórias 70, 72 como também cada parede divisória em si, será mais larga, e por conseguinte, cada gerador de ondas 7 3 será bem separado. Da mesma forma, porque uma porção da largura total da piscina 71 é ocupada pela largura de cada parede divisória 70, 72 será necessário um número menor de 15 geradores de ondas para serem instalados dentro da mesma largura.

Em qualquer caso, quando um ângulo de desvio existe ao longo das paredes divisórias 70, 72, o ângulo entre as paredes 20 divisórias pode influenciar em como os segmentos de ondas irão se desenvolver e se transferir enquanto se locomovem na direção da corrente, conforme foi discutido acima, no lugar em que vários fatores são preferivelmente levados em consideração para assegurar que uma onda progressiva suave 83 formada 25 uniformemente, pode ser formada dentro da piscina 71, como segue.

Primeiro, porque qualquer grau de desvio irá fazer com que vez pode criar um vetor velocidade da linha lateral inferior (se estendendo longitudinalmente ao longo da largura da linha inferior da onda 83) . Os segmentos de onda adjacentes podem interferir um com o outro e/ou colidir um contra o outro. Assim, é desejável limitar o ângulo de desvio o que for necessário para reduzir ou mesmo eliminar esta tendência. Limitando o ângulo de desvio, a velocidade de espalhamento de cada segmento de onda pode ser reduzida, no lugar em que, os efeitos adicionais de onda podem por outro lado criar perturbação e turbulência indesejadas tais como direção cruzada e formações secundárias de ondas, turbilhões e desvios de fluxo, podem ser limitados.

Segundo, um outro fator a considerar é a relação que existe entre a altura de uma onda e sua velocidade de onda, no que quando as ondas são mais altas, a velocidade de avanço das ondas também será aumentada. Então, quando a velocidade da onda é aumentada, a velocidade de espalhamento produzida nos segmentos de onda se alongam ao longo do ângulo de desvio também aumentará, fazendo com que através disso os segmentos de onda interfiram com e/ou colidam uns contra os outros com grande força ou passem uns pelos outros com grande velocidade ao que eles convergem. Consequentemente, no que as ondas são mais altas, torna-se mais importante que o ângulo de desvio seja mais limitado, o que ajuda a reduzir a velocidade lateral que pode ser produzida no que os segmentos de onda seguem na direção de fluxo ao longo do desvio.

Por esta razão, quando a altura da onda é relativamente curta, o máximo ângulo de desvio entre as paredes divisórias permitido deve ser algo cerca de 20 graus ou algo assim, no que, quando a altura da onda é relativamente grande, o máximo ângulo de desvio permitido deve ser menor, tal como cerca de 5 graus ou menos. A profundidade relativa do piso da piscina, pode também afetar a velocidade da onda, assim este é outro fator que deve ser levado em consideração quando o ângulo de desvio permitido é projetado. Estes valores são apenas aproximações e porque a qualidade da onda pode ser subjetiva, eles não tem o objetivo de ser limitações especificas para o desvio permitido.

Terceiro, por causa do principio da conservação de energia, sempre que um segmento de onda pode se alongar, isso necessariamente significa que a altura/amplitude subsequentemente decrescerá, e, por conseguinte, um outro fator a considerar é a extensão na qual os segmentos de onda serão encurtados na altura como resultado de um ângulo de desvio maior. Isto é, quanto maior é o ângulo de desvio que existe entre duas paredes divisórias 70, 72, mais os segmentos de onda irão se alongar, e, por conseguinte, mais os segmentos de onda diminuirão em altura/amplitude, o que reduzirá também a altura/amplitude da onda resultante 83. Consequentemente, quando o ângulo de desvio é alto demais, para produzir o mesmo tamanho de onda resultante, os segmentos de onda terão de começar mais altos, o que por sua vez, irá aumentar a quantidade de energia necessária para criar os segmentos de ondas iniciais, o que significa que os geradores de ondas terão de ser maiores e/ou gastar mais energia para produzir ondas resultantes do mesmo tamanho. Por estas razões é importante levar em consideração o ângulo de desvio que existe entre as paredes divisórias 70, 72, o que ajuda a garantir que a altura/amplitude da onda resultante pode ser preservada.

Quarto, porque os geradores de ondas 73 são escalonados, como discutido acima, pode ser visto que quando dois segmentos de ondas adjacentes convergem, um dos dois segmentos de onda se deslocarão adiante na direção da corrente em relação ao gerador de ondas que os criou do que outro segmento de onda. E, em tal caso, porque o ângulo de desvio fará com que cada segmento de onda se encurte em altura/amplitude ao longo do tempo, i.e., a uma taxa particular no que ele progride corrente abaixo, e a altura/amplitude relativa dos dois segmentos de onda que se unem não será igual no momento em que eles convergem. Isto é, no que os segmentos de onda se unem, um segmento de onda terá se deslocado mais adiante na direção da corrente do seu ponto de origem do que do que o outro segmento de onda, e assim, haverá decrescido em altura/amplitude mais do que o outro segmento de onda, de forma que quando os dois segmentos convergem, haverá um diferencial de altura da onda entre os dois segmentos de onda adjacentes. Consequentemente, pelo tempo em que os dois segmentos de onda se unem, não somente haverá um diferencial de largura, mas haverá também um diferencial de altura da onda, o que pode potencialmente fazer com que indesejadas perturbações e turbulências ocorram.

Em outras palavras, por causa do ângulo de escalonamento, e a necessidade de que cada gerador de ondas seja ativado sequencialmente, um após ao outro, em sequência, um segmento de onda haverá se deslocado mais à frente na direção da corrente do que o outro segmento de onda na série, em qual caso, quando existe um ângulo de desvio, um segmento de onda será mais curto do que outro pelo tempo em que eles entram na zona de convergência. Como resultado disso, pelo tempo que dois segmento de onda adjacentes se unem, haverá um diferencial de altura/amplitude de onda, o qual é uma função do ângulo de desvio que existe entre as duas paredes divisórias, o que pode fazer com que perturbações e turbulências indesejadas, tais como direção cruzada e formações secundárias de ondas, redemoinhos e desvio de fluxo, ocorram. E, quando a altura da onda é maior no inicio, o diferencial de altura de onda, também será aumentado, e consequentemente, o ângulo de desvio terá que ser menor.

Em qualquer evento, enquanto o especifico ponto de corte para a quantidade de desvio permitida que pode existir entre duas paredes divisórias pode ser subjetivo, está claro que quando o ângulo de desvio é alto demais, e/ou quando as ondas estão se deslocando rápido demais, ou começando altas demais, e/ou quando o ângulo de escalonamento e/ou distância é grande demais, etc., a combinação de segmentos de onda interferindo entre si e/ou colidindo um contra o outro, e/ou o diferencial de altura da onda sendo grande demais, pode tornar improvável que uma onda progressiva de alta qualidade adequada para surfar possa ser produzida. Consequentemente, a presente invenção contempla que os fatores acima devem ser levados em consideração quando se projeta uma piscina de ondas deste tipo, na qual a quantidade de excesso de turbulência e perturbação que pode ser criada será pelo menos parcialmente uma função do ângulo de desvio que existe entre duas paredes divisórias.

Com base no que foi visto acima, quando o segmento de onda é igual ou menor do que cerca de 1,0 metro de altura, o ângulo de desvio máximo preferido será de cerca de 20 graus ou menos. E quando o segmento de onda é mais alto que 2,0 metros, o máximo ângulo de desvio preferido será algo entre 5 e 10 graus dependendo da real altura da onda. Estes parâmetros são destinados a serem valores aproximados baseados nos fatos discutidos acima, mas outras variáveis relativas à qualidade das ondas, incluindo os fatores subjetivos baseados no nivel de conhecimento do surfista, assim como o ângulo de escalonamento, a distância de escalonamento, a profundidade do piso da piscina, a distância que os segmentos de onda tem de se locomover entre as paredes divisórias, e a maneira na qual os segmentos de ondas são criados pelos geradores de ondas, etc., podem entrar em jogo e afetar aqueles parâmetros.

A seguir, esses fatores serão discutidos no contexto de algumas fórmulas matemáticas que relacionam alongamento da onda, Ll, L2 e L3, diferenciais de altura de onda, Hl, H2 e H3 e as diferenças de velocidade de onda e velocidade de convergência discutidas acima. Assim, a FIGURA 7 mostra o comprimento de arco (ou largura) "Ll"representando a largura da parede frontal 26 da caixa à prova d'água 87 no ponto onde os segmentos de ondas são criados e então LI representa o comprimento aproximado lateral longitudinal do arco (ou largura) do segmento de onda no momento em que ela é criada. Então, no que o segmento de onda se move corrente abaixo, na direção 90, e se alonga devido ao ângulo de desvio das paredes divisórias 70, 72, mostrado pelo ângulo "a", ele se alongará até uma largura de arco aproximada "L2", no tempo que ele alcança a extremidade longe do centro da parede divisória curta 70. Então, na medida que o segmento de onda se move adiante na direção da corrente, na direção 90, e continua se alongando, pelo tempo que ele atinge a extremidade distância longe do centro da parede divisória 72, ele haverá se alongado até uma largura aproximada de arco "L3".

Neste ponto, entre L2 e L3, pode ser visto que cada segmento de onda encontrará somente uma parede divisória 72, i.e., o outro lado do segmento de onda estará em água aberta e converge com outro segmento de onda na sequência o que irá ajudar a confinar aquele lado. Se todos os outros fatores são iguais, o alongamento total da largura do arco L2 para L3 pode ser somente cerca da metade de quanto é o alongamento LI para L2, o que é devido ao fato de somente um lado ter parede divisória, e o outro lado estar em água aberta, convergindo com um segmento de onda adjacente, e, por conseguinte, não é alongado.

Na maioria das concretizações, a distância na direção da corrente entre, LI e L2 não é provável que venha ser a mesma como a distância na direção da corrente entre L2 e L3, no caso, as proporções entre elas não serão exata. De fato, quando existe um ângulo de escalonamento de cerca de 45 graus pode ser visto que a distância que a parede divisória longa 72 se estende adiante da parede frontal 26 e pode ser mais do que duas vezes a distância que a parede divisória curta 70 se estende adiante da parede frontal 26, i.e., a distância de escalonamento 69 é maior do que a largura de escalonamento 68. Isto porque, novamente, cada parede divisória toma mais largura.

A FIGURA 8, mostra e identifica os vários fatores e relações associados com as fórmulas que são usadas para o comprimento de arco do segmento de onda (largura) e diferenciais de altura formados ao longo das Zonas de convergência como também os diferenciais da velocidade de espalhamento. Por exemplo, como discutido acima, o "LI" é a largura aproximada de arco do segmento de onda em formação, e o valor "L2" (ou L3) é o valor aproximado da largura do arco do segmento de onda que ocorre na distância "D" da caixa à prova d'água 87. O ângulo "A" é o ângulo de desvio entre as paredes divisórias 71, 72, em radianos, e "Rl" é a distância do ápice do ângulo "a" para "Ll", e "R2 (ou R3)"é a distância do ápice do ângulo "a" para L2 (para L3) . Pode ser visto também que Rl mais D é igual à R2.

Com referência à FIGURA 9, devido ao ângulo de desvio das paredes divisórias 70, 72, e o alongamento dos segmentos de onda, pode ser visto que a altura de cada segmento de onda 91 92 irá decrescer continuamente ao longo das paredes divisórias ao que ele progride na direção da corrente sobre um fundo de profundidade igual. Por exemplo, o desenho superior da FIGURA 9 mostra a vista de um lapso de tempo do segmento de onda 91 produzido por um primeiro gerador de ondas 73a, juntamente com as alturas relativas dos segmentos de onda, Hl em 91, H2 em 91a, e H3 em 91b, no que o segmento de onda progride na direção da corrente. No caso, pode ser visto que Hl é mais alto que H2 e mais alto que H3, o que indica que a altura do segmento de onda 91 decresce ao longo do tempo no que ele avança diante. O desenho inferior mostra uma vista do lapso de tempo de outro segmento de onda 92 produzido por um gerador de onda adjacente a seguir na direção da corrente 73b, juntamente com as alturas relativas do segmento de onda 92, incluindo Hl em 92, H2 em 92a, e H3 em 92b, no que ela progride. Novamente, no caso, Hl é mais alta que H2, e H3 é mais alta que H2.

Nos desenhos, "Hl"representa a altura inicial da onda no momento em que ela é criada (a qual tem uma largura de arco lateral correspondeste Ll) , e "H2" representa a altura do segmento de onda no momento em que ele cruza a extremidade distante do centro da parede divisória curta 70, (onde o segmento de onda tem uma largura de arco lateral correspondente L2), e H3 representa a altura do segmento de onda no momento em que ela cruza a extremidade distante do centro da parede divisória longa 72 (onde o segmento de onda tem uma largura lateral de arco correspondente L3).

Ao mesmo tempo quando o segmento de onda 92, criado pelo gerador de ondas 73b (como mostrado no desenho mais abaixo da FIGURA 9) converge com um segmento de onda formado previamente 91, formado pelo gerador de ondas precedente 73a (o qual é mostrado no desenho mais acima), o segmento de onda 92 formado pelo gerador 73b, terá uma altura diferente do que a do segmento adjacente 91 formado pelo gerador 73a. Isto é, enquanto o segmento de onda 91b pode ter uma altura de H3 (mostrado na linha sólida no desenho superior e nas linhas tracejadas no desenho inferior abaixo H2), o segmento de onda 92a tem uma altura de H2, e assim, existe um diferencial de altura de onda no ponto de convergência entre os dois segmentos de onda. Do mesmo modo quando o segmento de onda 92b (formado pelo gerador de ondas 73b) está adiante na direção da corrente, e tem uma altura de H3, o próximo segmento de onda que sucede (produzido pelo gerador de ondas que sucede no sentido da corrente - não mostrado) terá uma altura H2, a qual é maior do que H3 (H2 é mostrado nas linhas tracejadas acima de H3 o qual é mostrado em linha sólida) , ao mesmo tempo que eles convergem. Esta mesma ocorrência se repetirá na frente de cada gerador de ondas 73.

Como pode ser visto, quando os segmentos de onda convergem de fato, as alturas relativas de dois segmentos de onda adjacentes serão diferentes, no lugar onde, o segmento de onda produzido pelo gerador de ondas precedente na sequência será mais curto do que o segmento de onda produzido pelo gerador de ondas subjacente na sequência. Isto é, entre segmentos de ondas adjacentes que se misturam, o segmento de onda produzido pelo gerador de ondas precedente estará em H3, enquanto ao mesmo tempo, o segmento de onda produzido pelo gerador de ondas subsequente estará em H2. 0 que isto significa é que quando há um ângulo de desvio (nas paredes divisórias 70,72), haverá também um diferencial de altura de onda que existe entre cada par de segmentos de onda, ao longo das linhas de convergência 60.

Com base nos fatores acima, as seguintes suposições podem ser feitas em relação aos diferenciais de largura do arco (arco-largura Ll, L2 e L3) e os diferenciais de altura da onda (Hl, H3 e H3)relativo aos segmentos de onda que são formados:

Primeiro, como representado na FIGURA 8, para determinar os diferenciais de largura do arco lateral, a largura da caixa à prova d'água Ll é assumida ser substancialmente igual à Rl vezes "a" em radianos, e a largura do arco L2 ou L3 é suposta ser igual a R2 (ou R3) vezes "a"em radianos. E, a distância D é suposta ser a distância de Ll para L2(ou L3), ou igual a R2 (ou R3) menos Rl. E, com base no visto acima as seguintes aproximações pode ser assumidas: A largura do arco L2 (ou L3) é igual à largura da caixa à prova d'água Ll mais a distância D vezes "a" em radianos, ou, em outras palavras: L2 (ou L3) = L1+ (D x a) .

Desta forma, para determinar a altura da onda, Hl, H2 e H3 relativas às larguras de arco, Ll, L2 ou L3, e distância D, e ângulo "a", as seguintes suposições são feitas: primeiro a energia em uma onda por unidade de largura da crista é proporcional ao quadrado da altura da onda, i.e., E :: H2. Segundo, conservação de energia então dá Ll x Hl2 = L2 x H22 ( = L3 x H32) . Terceiro, a fórmula que resulta é: Hl/H2=V(l+a x D/L) . Observe: Isto assume profundidade igual sobra a distância D.

Os seguintes exemplos assumirão que a largura da caixa à prova d'água Ll é 4.0 metros, e a altura inicial da onda à 1,0 metro, com uma profundidade do piso de 2,0 metros, o que significará que a velocidade de avanço da onda será de cerca de 5,42 metros por segundo, ou cerca de 17,8 pés por segundo. Isto é baseado no fato de que as ondas de surf que são de fato próximas de ondas solitárias (i.e., ondas conoides com relativamente alto números de Ursell) são geradas para que a seguinte aproximação possa ser usada em relação à amplitude da onda e profundidade da água: A celeridade da água C=√(gx(A + h)), onde C é a celeridade da onda, g é a aceleração da gravidade (a qual é 9.81 metros por segundo ao quadrado) , A é a amplitude da onda e h é a profundidade da água. Desde que as ondas de surf as quais de fato são próximas à ondas solitárias (i.e., próximas à ondas tipo conoides com relativamente altos Números de Ursell), a amplitude A será uma alta percentagem da altura da onda (não muito côncava entre picos) pode-se também aproximar a celeridade da onda para ser próxima à C = ^(gx(H+h)).

São providas outras suposições descritas abaixo. 1. Paredes divisórias substancialmente paralelas:

Quando as paredes divisórias 20, 22 são exatamente paralelas uma à outra, o ângulo "a" é zero. As distâncias D e Ll são assumidas como sendo 4,0 metros cada (o que é um valor assumido com base no ângulo de escalonamento sendo 45 graus e LI sendo a largura da caixa d'água à prova d'água 67). Assim, os seguintes resultados podem ser obtidos:

Primeiro, com referência à figura 5, L2 é substancialmente igual à Ll. Do mesmo modo, L3 é substancialmente igual à LI (sem levar em consideração a espessura ou o estreitamento das paredes divisórias 20, 22) então existe um pequeno ou nenhum alongamento na linha lateral inferior ou largura do arco dos segmentos de onda de Ll para L2. Do mesmo modo, L3 é substancialmente igual à Ll, então há pouco ou quase nenhum alongamento dos segmentos de onda L2 para L3.

Segundo, H1/H2=√(1+((4/4)x a)))=1.0, e então pode ser visto que as alturas da onda em Ll 3 L2 serão aproximadamente as mesmas, i.e., Hl é substancialmente igual à H2, e por conseguinte, no que o segmento de onda se move adiante, ele mantém a sua altura. Isto é também verdade para a altura da onda H2 para H3. Por exemplo, se o segmento de onda começa a uma altura de 1,0 metro, ele permanecerá substancialmente a 1,0 meto no que ele progride de Hl para H2 para H3. Por estas razões a condição ideal é que as paredes divisórias 20, 22 sejam substancialmente paralelas uma à outra, como mostra a FIGURA 5, embora as pontas distantes do centro da paredes divisórias 20, 22 possam ser gradualmente estreitadas para formar uma ponta para possibilitar aos segmentos de onda convergirem e fazerem a transição mais suavemente, se desej ado.

Como mais uma prova destes resultados, e as condições ideais fornecidas pelas paredes divisórias 20, 22 sendo substancialmente paralelas, é feita referência para a FIGURA 10, a qual mostra um padrão de grade do qual os segmentos de 5 ondas formados pelos geradores de ondas 3 irão parecer no que eles se deslocam na direção da corrente. Como pode ser visto, cada segmento de onda formado por cada gerador de onda 3, substancialmente mantém a mesma largura e o mesmo comprimento, e então a forma, mesmo depois de se unirem, no lugar em que 10 eles essencialmente mantém a mesma largura, comprimento e forma por todo o comprimento da piscina no que a única onda progressiva resultante se desloca no direção da margem 7. Detalhes adicionais acerca da FIGURA 10 e sua comparação com as FIGURAS 11 e 12 serão discutidos posteriormente.

2. Paredes Divisórias Com o Mesmo Desvio:

Quando as paredes divisórias 70, 72 tem qualquer grau de desvio ou são quase paralelas em algum grau, os geradores de ondas serão necessariamente bastante espaçados, e então, como 20 pode ser visto na FIGURA 6, onde o ângulo de escalonamento é fixado, i.e., tal como a 45 graus, as paredes divisórias longas 72 se estenderão mais adiante na direção da corrente do que a parede divisória longa 22 da concretização anterior 1. Isto é, quando há qualquer desvio, as paredes divisórias elas 25 mesmas tomam mais espaço por toda a largura da piscina 71, e então, quando as caixas à Prova d'água 87 são estendidas no mesmo ângulo de escalonamento, i.e., 45 graus, as paredes divisórias longas 72 na frente de cada caixa à prova d'água 87 irá necessariamente ter de ser estendidas mais adiante na direção da corrente para dar espaço para a largura extra das paredes divisórias 70,72. E, no presente caso para propósito de ilustração somente, a quantidade pela qual a parede divisória longa 72 se estende na direção da corrente mais do que a parede divisória 70 será estimada para ser cerca de Dl, mais um terço de Dl, o que pode ser o caso de quando o ângulo de escalonamento é cerca de 45 graus, e o ângulo de desvio cerca de 10 graus, onde Dl é a distância na direção da corrente da parede frontal 26 da caixa à prova d'água 87 para a extremidade distante do centro da parede divisória curta 70. Consequentemente, quando Dl é 4,0 metros, então D2 a qual é a distância da parede frontal 26 da caixa à prova d'água 87 para a extremidade distante do centro da parede divisória longa 72 será assumida como sendo cerca de 9.3 metros, quando Dl = Ll. Claro, que quando o ângulo de desvio é maior, ou o ângulo de desvio muda, esse número também irá mudar, mas nesses exemplos, irá ser assumido que D2 irá se manter constante, i.e, 9,3 metros, o que significa que como o ângulo de desvio muda, o de escalonamento irá mudar também.

Da mesma forma, a distância de escalonamento 69, i.e., que se estende na direção da corrente da parede frontal 26 de uma caixa à prova d'água 87 da parede frontal 26 da próxima caixa d'água 87 que se sucede também terá de ser aumentada por cerca da mesma quantidade. Isto é pelas mesmas razões, que é que quando há qualquer ângulo de desvio, as paredes divisórias, elas mesmas tomam uma extensão extra da largura ao através da piscina 71, e então, quando as caixas à prova d'água 87 são estendidas ao longo do mesmo ângulo de escalonamento i.e., 45 graus, a parede frontal 26 de uma caixa d'água 87 terá necessariamente de ser estendida adiante na direção da corrente para dar espaço para a largura extra das paredes divisórias 70,72.

Estes fatores sugerem que haverá um grande diferencial em ambos largura do arco do segmento de onda entre L2 e L3, como também diferencial de altura da onda H2 e H3, quando há um desvio, comparado a Ll e L2, e Hl e H2. Ao mesmo tempo, como mostrado nas figuras de 6 a 9, pode ser visto que entre L2 e L3, e entre H2 e H3, existe somente uma parede divisória, i.e., 72 que afeta a largura do arco e a altura de cada segmento de onda, para ser exato, o diferencial total (em arco e altura) será preciso levar em conta apenas um lado. Todavia, para propósito desta análise, será assumido que o alongamento e os diferenciais de altura da onda que existem ao longo de um lado será aproximadamente o mesmo de modo geral independentemente de ser o outro lado confinado por um segmento de onda adjacente.

3.Paredes Divisórias Com 10 Graus de Ângulo de Desvio e Altura da Onda de 1,0 Metro:

Quando as paredes divisórias 70, 72 tem um ângulo de desvio total de 10 graus, i.e, 5 graus de cada lado, o ângulo "a"em radianos será 0,1745. D e Ll será assumido como sendo 4,0 metros. Com Base nessas suposições, os seguintes resultados podem ser obtidos em relação a L2: L2 = 4 + (4 x 0,1745) = 4,69 metros, o que é um acréscimo de cerca de 7,0 metros.

O que mostra que através da primeira Zona 30, a qual se estende da caixa à prova d'água 87 para a extremidade distante do centro da parede divisória curta 70, ou de Ll para L2, o segmento de onda irá se alongar de cerca de 0,7 metros, o que é cerca de 2,3 pés (1,15 pés de cada lado), i.e., de 4 metros para cerca de 4,7 metros. Isto é, enquanto o segmento de onda começa com uma largura de arco de 4,0 metros, pelo tempo que ele se locomove para a extremidade distante do centro da parede divisória curta 70, o segmento de onda terá se alongado para uma largura de arco de cerca de 4,7 metros.

O que isto significa é que se o segmento de onda se desloca à uma velocidade de 5,45 metros por segundo, e a distância que ele percorre através desta Zona é 4,0 metros, demorará menos do que 1 segundo, i.e., cerca de 0,74 segundos para percorrer aquela distância (4,0 metros à 5,42 metros por segundo). Consequentemente, a velocidade de espalhamento lateral, de cada segmento de onda no ponto de convergência será cerca de 0,47 metros por segundo de cada lado, que é a velocidade na qual cada segmento de onda se alonga (com base em 0,35 metros dividido por 0,74 segundos). Desta forma, quando os dois segmentos de onda convergem eles irão colidir/interferir com uma velocidade de convergência combinada de cerca 0,95 metros por segundo (0,47 metros por segundo vezes dois).

Como para a altura das ondas, neste exemplo, a altura inicial da onda é assumida ser 1,0 metro de altura, embora este valor possa variar entre cerca de 2,0 pés para cerca de 3,0 a 4,0 metros ou mais dependendo das circunstâncias. E, dado que o ângulo "a" em radianos é 0,1745, e D e Ll são supostos ser 4,0 metros,os seguintes resultados são obtidos: Hl/H2=√(l+((4/4)x0,1745)))=1,0837.

O que isto significa é que o segmento de onda irá cair em altura por uma razão (H1/H2) de cerca de 1,0837 ao que ela se desloca através da primeira Zona 30, o que significa que se Hl começa em 1,0 metro em Ll, então H2 terminará sendo cerca de 0,92 metros em L2, o que é uma queda de cerca de 0,077 metros, ou 0,33 polegadas. Isto representa uma queda em altura do segmento de onda (baseada em um desvio de 10 graus) a qual ocorre na Zona 30, i.e.; antes dos segmentos de onda se unirem. Consequentemente isto pode ser esperado que ocorra com respeito a cada segmento de onda produzido dentro da concretização da piscina 71.

Um fator adicional a considerar é por que a onda cai em altura por cerca de 3,3 polegadas, a velocidade da onda, que iniciou em 5,42 metros por segundo, irá, pelo tempo que o segmento de onda atinge a extremidade distante do centro da parede divisória curta 70, diminuir para cerca de 5,35 metros por segundo, no lugar em que a velocidade de espalhamento lateral do segmento de onda será ligeiramente reduzido i.e., de cerca de 0,95 metros por segundo, para cerca de 0,92 metros por segundo, ou cerca de 0,46 metros por segundo de cada lado. Enquanto isto ajuda a reduzir as forças de impacto no momento de colisão/interferência esta mudança é relativamente insignificante do ponto de vista de seu efeito total.

Apesar disso, porque há um ângulo de escalonamento que faz com que os segmentos de onda se mesclem em locais diferentes ao longo do caminho corrente abaixo, primeiro um lado, e então o lado oposto, será necessário agora determinar a largura do arco e os diferenciais de altura da onda nos pontos L2 e L3, onde D2 em L2 é igual a 4,0 metros e D3 em L3 é estimado ser cerca de 9,3 metros, o qual, novamente leva em conta o ângulo de escalonamento da caixas à prova d'água 87. Baseado no acima, os seguintes resultados podem ser obtidos:

Primeiro, relativo ao alongamento da largura do arco dos segmentos de onda, pelo tempo em que o segmento de onda atinge a extremidade distante do centro da parede divisória 72, ou a extremidade da segunda Zona 52, L3 será como segue: L3=4+(9,3x0,1745)=5,62 metros.

O que isto mostra é que através da primeira e segunda Zonas 30 e 52, as quais se estendem da caixa à prova d'água 87 para a extremidade da parede divisória longa 72, o segmento de onda irá se alongar por um total de cerca de 1,62 metros (exceto que neste caso, um lado na segunda Zona 52 será confinado pelo segmento de onda adjacente, enquanto que, no lado oposto, o segmento de onda se alongará por cerca de 0,81 metros). Consequentemente, se um segmento de onda leva cerca de 1,72 segundos para se deslocar aquela distância (9,3 metros a 5,42 metros por segundo), a velocidade de espalhamento lateral naquele lado será cerca de 0,47 metros por segundo, a qual é a velocidade na qual o segmento de onda irá se alongar ao convergir. Dessa forma, quando os dois segmentos de onda convergem, eles irão colidir/interferir a uma velocidade de convergência combinada de cerca de 0,94 metros por segundo, ou cerca de 3 pés por segundo (sem levar em consideração a mudança na altura da onda).

Como para a altura dos segmentos de onda, com a altura inicial da onda de 1,0 metro, e o ângulo "a" em radianos sendo 0,1745, e D agora sendo assumida como sendo 9,3 metros, os seguintes resultados podem ser obtidos: H1/H3=√(1+((9.3/4)x 0,1745)))=1.1856. Neste caso, pode ser visto que o segmento de onda cairá ao deslocar-se para a caixa à prova d'água 87 para o fim da segunda Zona 52 por uma razão de cerca de 1,1856, o que significa que se Hl começa em 1,0 metro em Ll, então H3 será cerca de 0,843 metros em L3, o que é uma queda de cerca de 0,156 metros, ou cerca de 5,1 polegadas. Isto representa a queda em altura do segmento de onda no que ele se desloca da caixa à prova d'água através das primeira e segunda Zonas 30 e 52, com base em um ângulo de desvio de 10 graus.

Ao mesmo tempo, por que a onda tem decrescido em altura por cerca de 5.1 polegadas, a qual começou em 5,42 metros por segundo, irá, pelo tempo que o segmento de onda atinge a extremidade distante do centro da parede divisória longa 72, desacelerar para cerca de 5.28 metros por segunda, onde a velocidade de espalhamento da linha lateral inferior dos segmentos de onda também reduzirá ligeiramente, i.e., de cerca de 0,94 metros por segundo para cerca de 0,91 metros por segundo, ou cerca de 0,46 metros por segundo de cada lado. Enquanto isto ajuda a reduzir as forças de impacto aplicadas no momento em que os segmentos da onda convergem, esta mudança é relativamente insignificante do ponto de vista de seu efeito nos segmentos de onda.

Tudo acima mostra que quando os segmentos de onda de fato se unem ao longo da linha de convergência 60, um segmento de onda terá cerca de 0,92 metros de altura, e o outro segmento de onda terá cerca de 0,843 metros de altura, o qual é um diferencial de altura de cerca de 0,08 metros, ou cerca de 3,15 polegadas. Isto é, quando os segmentos de onda convergem, um segmento de onda será cerca de 3,15 polegadas mais alto do que o outro segmento de onda, o que pode fazer com que ocorram leves perturbações o turbulências. Apesar disso, por causa da combinação da velocidade lateral de espalhamento a qual tende a fazer com que os segmentos de onda colidam/interfiram a cerca de 0,92 metros por segundo, o diferencial de altura totalizando cerca de 3,15 polegadas, pode ser visto que com um desvio de 10 graus, e uma altura da onda de 1,0 metro, a quantidade de perturbação e turbulência, não será significativa, onde as ondas podem ser suficientemente formadas e suaves o bastante para propósito de surf.

4. Paredes Divisórias Com 20 Graus de Angulo de Desvio e Altura da Onda de 1,0 Metro

Quando as paredes divisória 70, 72 têm 20 graus de desvio (ou são quase paralelas por 10 graus de cada lado), o ângulo "a" em radianos será 0,3491. As distâncias D e Ll podem ser assumidas como sendo 4,0 metros. Com base nestas suposições,L2=4+(4x0,3491)=5,396 metros.

O que isto mostra é que através da primeira Zona 30, ou de Ll para L2, o segmento de onda será alongado por cerca de 1,4 metros ou cerca de 4,6 pés (2,3 pés de cada lado), então pelo tempo em que o segmento de onda se desloca para a extremidade longe do centro da parede divisória curta 70, o segmento de onda terá se alongado ou se espalhado por cerca de 5,4 metros.

O que isso significa é que se o segmento de onda leva cerca de 0,74 segundos para se deslocar aquela distância (4,0 metros à 5,42 metros por segundo), a velocidade de espalhamento lateral de cada lado será 0,94 metros por segundo, ou cerca de 3 pés por segundo, a qual é a velocidade em que cada segmento de onda irá se alongar de cada lado, com uma velocidade de espalhamento lateral combinada ou velocidade de convergência de 1,88 metros por segundo, ou cerca de seis pés por segundo, o que é cerca de um terço da velocidade de avanço da onda.

JNovamente, embora um outro fator a considerar seja a redução na velocidade da onda resultante da diminuição de altura, de cerca de 5,42 metros por segundo, a qual reduz a velocidade de espalhamento lateral combinada de cerca de 1,88 metros por segundo para 1,85 metros por segundo, esta mudança é relativamente insignificante do ponto de vista de seu total efeito nos segmentos de onda. Desta forma, para propósitos de cálculo abaixo, esta etapa será omitido, já que será assumido que o impacto deste fator será insignificante.

Porque o ângulo de escalonamento que faz com que os segmentos de onda se misturem em duas diferentes localizações ao longo do caminho na direção da corrente, primeiro de um lado e depois do lado oposto, ele será agora necessário na determinação da largura do arco e dos diferenciais de altura da ondas nos pontos L2 e L3, onda D2 (em L2) é igual a 4,0 metros, e D3(em L3) é estimado como sendo 9,3 metros. Com base no dito acima, podem ser obtidos os seguintes resultados:

Primeiro, pelo tempo em que o segmento de onda alcança, a extremidade da segunda Zona 52, L3 será como segue: L3=4+(9,3x0,34591)=7,22 metros. 0 que isto mostra é que através das Zonas 30 e 52, o segmento de onda irá alongar por cerca de 3,22 metros ou cerca de 10,6 pés (exceto que neste caso, um lado na segunda Zona 22 será confinado pelo segmento de onda adjacente, enquanto no lado oposto, o segmento de onda irá alongar por um total de 1,61 metros ou cerca de 5,3 pés). Consequentemente, se o segmento de onda leva cerca de segundos para se deslocar aquela distância (9,3 metros à 5,42 metros por segundo), a velocidade lateral naquele lado será 0,94 metros por segundo, ou cerca de três pés por segundo, o que é uma velocidade de espalhamento lateral combinada de cerca de 1,87 metros por segundo ou cerca de 6,0 pés por segundo (sem levar em consideração a redução na altura do segmento de onda causada pelo alongamento).

Como uma altura inicial de onda de 1,0 metro, e ângulo "a" em radianos ainda sendo 0,34591, e com D assumido como 9,3 metros, os seguintes resultados podem ser obtidos: H1/H3=√(1+ ( (9,3/4) x 0,34591) )) =1,343 . Em tal caso, o segmento de onda, cairá através da segunda Zona 52 por uma taxa de cerca 1,343, o que significa se H1 começa a 1 metro em Ll, então H3 será cerca de 0,74 5 em L3, com uma queda de cerca de 0,26 metros ou cerca de 10 polegadas. Isto representa uma queda na altura de cada segmento de onda no que ele se desloca pelas Zonas 30 e 52, com base em um desvio de 20 graus.

Quando os segmentos de onda convergem juntos ao longo da linha de convergência 60, um segmento de onda terá cerca de 0,86 metros de altura, e o outro segmento de onda terá cerca 0,745 de altura, o que é diferencial de altura de cerca de 0,12 metros, ou 4,5 polegadas. Isto é, um segmento de onda será 4,5 polegadas mais alto do que o outro segmento de onda, o que pode fazer com que algumas perturbações e turbulências ocorram.

Com base no que foi visto acima, pode ser visto que a velocidade de colisão/interferência de cerca de 1.80 metros por segundo, e o diferencial de altura da onda de cerca de 4,5 polegadas, pode fazer com que algumas perturbações ou turbulências indesejadas ocorram o que pode tornar com que 20 graus de desvio com 1,0 metro de altura da onda inaceitável, dependendo da qualidade desejada das ondas de surf.

5. Paredes Divisórias Com 30 Graus de Desvio e Altura da Onda de 1,0 Metro:

Quando as paredes divisórias 70, 72 são quase paralelas por 30 graus, o ângulo "a"em radianos será 0,5236. As distâncias D e Ll serão de 4,0 metros, e com base nestas suposições L2=4+(4x0,5236)=6,09 metros.

O que isto mostra é que através da primeira Zona 30, o segmento de onda irá se alongar em cerca de 2,09 metros, ou cerca de 6,9 pés (mais do que 3,4 pés de cada lado), o que significa que se o segmento de onda leva cerca de 0,74 segundos para percorrer aquela distância (4,0 metros à 5,42 metros por segundo), a velocidade de espalhamento lateral em cada lado será cerca de 1,41 metros por segundo, onde a velocidade de espalhamento lateral combinada será cerca 2,82 metros por segundo, o que é mais do que a metade da velocidade de avanço da onda na direção da corrente.

A altura inicial da onda, será de 1,0 metro, e, dado que o ângulo "a" em radianos é 0,5236, e D e Ll são 4,0 metros, é obtido o seguinte: Hl/H2=√(1+( (4/4 ) x0, 5236) )) =1, 2343 . Isto significa que o segmento de onda cairá por uma taxa de cerca de 1,2343 ao que ele se desloca através da primeira Zona 30, o que significa, se Hl começa em um metro em Ll, H2 será cerca de 0,81 metros em L2, o que é uma queda de cerca de 0,19 metros, ou cerca de 7.5 polegadas. Isto representa a queda em altura de cada segmento de onda por toda a primeira Zona 30, com base em um desvio de 30 graus.

Por haver um ângulo de escalonamento que faz com que os segmentos de onda se mesclem em duas localizações diferentes, primeiro de um lado, e então do lado oposto, será agora necessário determinar a largura do arco e os diferenciais de altura em L2 e L3, onde D2(em L2) é igual à 4,0 metros e D3(em L3) é estimado ser cerca de 9,3 metros. Com base no que foi visto acima, podem ser obtidos os seguintes resultados:

Primeiro, pelo tempo que o segmento de onda atinge a extremidade da segunda Zona 52, L3 será como segue: L3=(9,3x 0,523) =8,87 metros. O que isto mostra é que através da Zonas 30 e 52, o segmento de onda se alongará por cerca de 4,87 metros ou 15,8 pés i.e., mais do que o dobro de sua largura original de arco, exceto que neste caso, um lado dentro da segunda Zona 52, se alongará por cerca de 2,43 metros.

Se o segmento de onda leva cerca de 1,72 segundos para se locomover naquela distância (9,3 metros a 5,42 pés por segundo), a velocidade de espalhamento lateral naquele lado será de cerca de 1,41 metros por segundo ou 4,64 pés por segundo, com uma velocidade de espalhamento combinada ou velocidade de convergência de cerca de 2,82 metros por segundo.

Com a altura inicial da onda, de 1,0 metro, e o ângulo "a" em radianos sendo 0,5236, e com D assumido como sendo 9,3 metros, pode ser produzido o seguinte: H1/H3=√(1+( (9.3/4) x0, 5236) ) ) =1,489. Em tal caso, o segmento de onda cairá em altura ao que ele se desloca pela segunda Zona 52 à uma taxa de cerca de 1, 489, o que significa se Hl começa em 1,0 metro em Ll, H3 será cerca de 0,67 metros em L3, o que é uma queda de cerca de 0,33 metros, ou 12,9 polegadas.

O que foi visto acima mostra que quando os segmentos de onda se mesclam ao longo da linha de convergência 60, um segmento de onda terá cerca de 0,81 metros de altura, e o outro segmento de onda terá cerca de 0,67 metros de altura, o que é um diferencial de altura de 0,14 metros, ou cerca de 5,5 polegadas. Em consequência, um segmento de onda será cerca de 5,5 polegadas mais alto do que o outro segmento de onda, o que pode fazer com que ocorram perturbações e turbulências indesejadas, bem como, redemoinhos e desvio de fluxos.

Baseado no acima, pode ser visto que a combinação da velocidade de espalhamento lateral ou velocidade de convergência, que causa que os segmentos de onda colidam/interfiram a uma velocidade de 2,67 metros por segundo ou cerca de 8,76 pés por segundo, e a altura diferencial da onde de cerca de 5,5 polegadas, possa causar alguma perturbação e turbulência para ocorrer que provavelmente serão inaceitáveis para o propósito do surf.

Em resumo, quando há um desvio qualquer, a largura lateral do arco e a velocidade de espalhamento do segmento de onda aumentará, onde a altura do segmento de onda decrescerá, no lugar em que dois segmentos de onda adjacentes prosseguem adiante, o comprimento do arco e as alturas dos segmentos de onda adjacentes terminarão sendo diferentes devido às diferenças nas distâncias percorridas, tal que, pelo tempo que eles convergem, se o desvio é bastante alto, pode ser dificil para os seguimentos de onda se misturarem adequadamente para produzir ondas progressivas de formato suave. Mais especificamente, quando um segmento de onda começa em uma largura de arco de Ll e uma altura de onda de Hl, e então, pelo tempo que ele se mistura com outro segmento de onda, um segmento de onda tem uma largura de arco de L2, enquanto o outro tem uma largura de arco de L3, e do mesmo modo, um segmento de onda tem uma altura de onda de H2, onde, um outro tem uma altura de onda de H3, então, pelo tempo em que eles convergem, os diferenciais farão com que perturbações adicionais e turbulências ocorram. Da mesma forma, quando as larguras laterais do arco aumentam ao longo do tempo, isto fará com que segmentos de ondas adjacentes colidam entre si, i.e., ao se entrelaçarem, o que pode fazer com que ocorram significantes perturbações e turbulências, o que pode ser demasiado para os propósitos de produzir ondas cufáveis suaves.

6. Paredes Divisórias Com 20 Graus de Ângulo de Desvio e Altura de Onda de 2,0 Metros

Quando a onda tem 2,0 metros de altura e a profundidade do piso é de 4,0 metros, a velocidade de avanço da onda pode ser determinada como segue: A celeridade da onda C=√(gxH+F)), ou C=√(9,81x(2+4)), o que é igual 7,67 metros por segundo ou 25,2 pés por segundo. Assim, a velocidade de avanço dos segmentos de onda será cerca de 7,67 metros por segundo, o que é aproximadamente 50% mais rápido do que a velocidade de uma onda que é 1,0 metro mais alta.

Os seguintes resultados são alcançados com uma onda de dois metros quando se usam paredes divisórias com 20 graus de ângulo de desvio:

Quando as paredes divisórias 20, 22 têm um desvio de 20 graus, L2 = 4+(4x0,3491)=5.396 metros, o que mostra que o segmento de onda se alongará por um total de cerca de 1,4 metros ou cerca de 4,6 pés (2.3 pés de cada lado), i.e., de 4,0 metros para 5,4 metros. Isto significa que se o segmento de onda leva cerca de 0,52 segundos para se deslocar aquela distância (4.0 metros a 7,67 metros por segundo), a velocidade de espalhamento lateral de cada lado será cerca de 1,35 metros por segundo, ou cerca de 4,4 pés por segundo, com uma velocidade de espalhamento lateral combinada ou velocidade de convergência de cerca de 2,7 metros por segundo, ou cerca de 8,8 pés por segundo, o que é cerca da metade da velocidade de avanço da onda neste caso (sem levar em consideração a medida na qual a onda irá desacelerar) . Consequentemente, pode ser visto que as forças criadas quando os segmentos de onda interferem uns com os outros e colidem podem tornar dificil prevenir a formação de perturbações e turbulências indesejadas, tais como redemoinhos e desvio de fluxos.

Com uma altura inicial de dois metros, o seguinte diferencial de altura da onda é obtido: H1/H1=√(1+( (4/4) x0, 3491) )) =1, 1615. Isto significa que se Hl começa com 2,0 metros em Ll, H2 terminará com cerca de 1,72 metros em L2, o que é uma queda de 0,28 metros, ou cerca de 10,9 polegadas.

Todavia, porque existe um ângulo de escalonamento que faz com que os segmentos de onda se mesclem em duas diferentes localizações ao longo do curso da corrente, primeiro de um lado, e então no lado oposto, será necessário determinar a largura do arco e os diferenciais de altura nos pontos L2 e L3, onde D2 em L2 é igual a 4,0 metros, e D3 em L3 é estimado como sendo 9,3 metros. Com base no dito acima, os seguintes resultados podem ser obtidos:

Primeiro, pelo tempo em que o segmento de onda atinge a extremidade distante do centro da parede divisória longa 72, L3 será como segue: L3=4+(9,3x0,34591)=7,22 metros. Isto mostra que o segmento de onda irá ser alongado por um total de cerca de 3,22 metros ou cerca de 10,6 pés, o que translada para cerca de 1,33 metros por segundo, ou 4,4 pés por segundo, com uma velocidade de espalhamento lateral combinada ou velocidade de convergência de cerca de 2,67 metros por segundo ou cerca de 8,7 pés por segundo.

Com uma altura inicial de onda de 2,0 metros, os seguintes resultados podem ser obtidos: H1/H3=√(1+((9,3/4)x0, 34591)))=1,343, onde, pode ser visto que o segmento de onda cairá à uma taxa de 1,343, o que significa que se Hl começa com 2,0 metros em L1, H3 será cerca de 1,49 metros em L3, o que é uma queda de 0,51 metros ou cerca de 20,1 polegadas.

O que isto mostra é que quando os segmentos de onda de fato se mesclam, um segmento de onda terá cerca de 1,72 metros de altura, e o outro segmento terá cerca de 1,49 metros de altura, o que é um diferencial de altura de 0,23 metros, ou 9 polegadas, o que pode causar a ocorrências de perturbações ou turbulências indesejadas.

Com base no dito acima, pode ser visto que a combinação da velocidade de espalhamento lateral, que tende a fazer com que os segmentos de onda colidam/interfiram a uma velocidade de cerca de 2,54 metros por segundo, e o diferencial de altura de cerca de 9 polegadas, pode causar a formação de perturbações e turbulências.

Por estas razões, pode ser visto que na medida que a altura da onda e a velocidade da onda aumentam, mais baixo deve ser o ângulo de desvio entre as paredes divisórias 70,72, para a produção de ondas progressivas suaves.

7. Comparação de Diferentes Ângulos de Paredes Divisórias e Alturas de Ondas

As FIGURAS 10-12 mostram exemplos de piscinas de ondas com três configurações diferentes tendo cada uma um ângulo de parede divisória diferente, onde como os segmentos de onda se formam e mudam e convergem juntos e avançam por toda a extensão da piscina são mostrados e representados por um diagrama tipo grelha de linha representando a forma das ondas.

Por exemplo, a FIGURA 10 uma concretização similar à da FIGURA 1 onde os geradores de ondas 3 e as caixas à prova d'água 17 são orientadas de maneira escalonada (numeradas 1, 2, 3 e 4), e as paredes divisórias 20, 22 são estendidas em frente à cada gerador de ondas 3 substancialmente paralelas uma à outra. Os segmentos de ondas são mostrados pelos diagramas de grelha e permanecem substancialmente idênticos em tamanho e forma no que eles se movem para a frente e se unem para formar uma onda resultante que se locomove por toda a piscina desde a extremidade funda até a extremidade rasa. Como pode ser visto, um diagrama grelha consistente é mostrado onde os segmentos de onda essencialmente mantêm o mesmo tamanho e forma por toda a sua extensão, inclusive depois que eles se unem ao longo das linhas de convergência 60. Porque as paredes divisórias 20,22 são substancialmente paralelas uma à outra, e os segmentos de onda não são alongados ao se deslocarem na direção da corrente, os segmentos de onda mantém a sua energia, e também sua altura e forma, no que, estas representam as condições ideais para a produção de ondas surfáveis de alta qualidade. Pelo fato de os segmentos de onda não são substancialmente alterados ao seguirem em frente pode ser visto que pouca turbulência ou perturbação ocorrem ao longo das linhas de convergência 60, através disso ajuda a criar ondas progressivas suaves surfáveis.

A FIGURA 11 é uma representação similar mostrando uma concretização onde as paredes divisórias 70, 72 são quase paralelas à um certo grau, i.e., cerca de 15 graus de desvio neste exemplo, o que é similar à concretização mostrada na FIGURA 6. Neste caso, porque as paredes divisórias têm um leve desvio, os segmentos de onda mostrados pelo diagrama de linha sendo alongado ou espalhado, e continuando a se alongar ao se deslocar na direção da corrente, onde ao passarem para além das paredes divisórias, eles começam a convergir uns com os outros, i.e., as linha entrelaçadas indicam que os segmentos de onda continuam a se alongar e colidir um com o outro. As linhas estendidas mostram isso, mas para a presença de segmentos de onda adjacentes, aqueles segmentos teriam continuado a se alongar. Isto é, no que os segmentos de onda avançam, eles produzem uma velocidade de espalhamento lateral que irá fazer com que os segmentos de onda colidam uns com os outros, ou de outra forma por se entrelaçarem e passarem um pelo outro, onde a extensão para a qual o entrelaçamento das linhas indica o alcance no qual as velocidades de espalhamento

Neste caso, pode ser visto que os segmentos de onda não necessariamente retêm o seu tamanho e forma originais ao se deslocarem em frente e se unirem para formar uma onda resultante que se desloca por toda a piscina da extremidade funda para a extremidade rasa. E, como pode ser visto que o diagrama de grelha mostra que cada segmento de onda eventualmente começará a se arquear ao se deslocar para a frente, onde ao se convergirem os segmentos de onda, os arcos começarão a convergir um com o outro em diferentes ângulos. Desta forma, as energias liberadas pelos dois segmentos de onda que convergem teriam de ser absorvidas e dissipadas para que uma onda resultante seja adequadamente produzida. Isto indica que há uma possibilidade de haver alguma turbulência e perturbação indesejadas ao longo das Zonas de convergência, embora a extensão dessas perturbações possam estar dentro dos limites permitidos para o surf.

A FIGURA 12 é uma outra representação mostrando uma concretização onde as paredes divisórias 70, 72 são cerca de 70 graus quase paralelas uma em relação à outra, o que é essencialmente o caso em Liegh. Neste caso, os segmentos de onda mostrados pelo diagrama de linha começa a se alongar significantemente e se espalhar e se arquear entre as paredes divisórias, e continuar se alongando e se espalhando no que eles continuam a se deslocar na direção da corrente, onde no que eles passam adiante das paredes divisórias, e começam a convergir um com o outro, a medida em que as linhas se entrelaçam indicam a medida na qual as velocidades de espalhamento irão fazer com que os segmentos de onda colidam/interfiram de forma indesejada.

Pode ser visto também que os segmentos de onda não retém o seu tamanho e forma originais ao se deslocarem adiante e em lugar disso começam a se alongar e se espalhar e se arquear significativamente de tal forma que pelo tempo que eles convergem, eles estarão em um ângulo significativamente diferente, i.e., tanto quanto 30 graus ou mais, e colidem/interferem com força variável significante, tal que seria muito improvável que eles formassem uma onda progressiva resultante de formato uniforme que se deslocasse uniformemente através da piscina de ondas. Como pode ser visto, o diagrama de grelha mostra que cada segmento de onda começará a se espalhar e se alongar, onde os segmentos de onda convergem, haverá uma sobreposição significante, onde a sobreposição mostra a extensão na qual os segmentos de onda terão dificuldade em convergir e em formar uma onda resultante.

Por que as paredes divisórias 70, 72 são anguladas e tão alto grau, e os segmentos de onda são significativamente alongados e espalhados ao se deslocarem na direção da corrente, os segmentos de onda não podem manter a sua energia, nem o seu tamanho, nem a forma, antes ou depois de convergirem, onde o resultado final é que o que quer fosse que a formação resultasse não seria uniforme, e ao invés disso seria preenchida com substanciais turbulências e perturbações incluindo direção cruzada significativa e formações secundárias de ondas, redemoinhos e desvios de fluxo, o que faria com que os segmentos de onda se dissipem consideravelmente e percam uma significativa porção de sua energia. Os segmentos de onda serão alterados ao se deslocarem adiante, onde, pode ser visto que a quantidade de turbulências e perturbações criadas será significativa, então muito do que seria quase impossivel para uma onda surfável suave ser produzida.

Alguns dados relacionados com os exemplos acima são mostrados nas FIGURAS 13a, 13b e 13c, a qual mostra tabelas baseadas nos cálculos de várias concretizações com paredes divisórias tendo diferentes ângulos de desvio, i.e., 5, 10, 15, 20, e 10 graus, e diferentes alturas, i.e., 1,0 m, 2,0 m, e 3,0 m, onde as tabelas mostram que as larguras do arco e os diferenciais de altura das ondas, como também as velocidades de convergência dos segmentos de onda diferem quando o ângulo de desvio da onda e a altura da onda mudam. Em cada um desses exemplos, como também nos dados das FIGURAS 13a, 13b, e 13c, as concretizações são assumidas como tendo uma largura de caixa à prova d'água de 4,0 metros, e uma extensão de parede (da parede frontal da caixa à prova d'água para a extremidade da parede divisória curta) de 4,0 metros, i.e., Ll=D=4,0 metros. Alguns dos dados, entretanto, são aproximados.

Por exemplo, a velocidade da onda, a velocidade de espalhamento e a velocidade de convergência são aproximadas porque há variáveis que afetam estas velocidades as quais não têm sido levadas em consideração. Por exemplo, quando um segmento de onda progride em frente, o centro do arco que ele forma tende a se locomover mais rápido na direção da corrente do que a ponta do arco, o que é uma função do ângulo de desvio, mas neste caso a velocidade de avanço do segmento de onda é assumida como constante por toda a largura do segmento de onda apesar do ângulo de desvio. Têm sido feitas também outras suposições, como discutido acima, considerando a distância da caixa à prova d'água para a extremidade distante do centro da parede divisória longa, o que pode variar dependendo do ângulo de desvio e do ângulo de escalonamento, mas o que, para propósitos destes exemplos, é assumido como sendo constante, i.e., a suposição é que a distância da caixa à prova d'água para a extremidade distante do centro da parede divisória longa é 9,3 metros, sem levar em consideração o ângulo de desvio e o ângulo de escalonamento. Enquanto pode ser verdade que esta dimensão é aplicável quando o ângulo de desvio é cerca de 10 graus, e o ângulo de escalonamento é cerca de 45 graus, isso pode não ser aplicável em outros casos tais como quando o ângulo de desvio ou escalonamento é variado.

Apesar disso, do ponto de vista de uma comparação, os gráficos deveriam prover uma representação bastante precisa de vários fatores que deveriam ser levados em consideração na ocasião do projeto de uma piscina de ondas desse tipo. Isto é, enquanto os números podem não ser exatamente os indicados, eles tendem a mostrar os princípios gerais seguintes: 1) Quando o ângulo de desvio é aumentado, a largura do arco e os diferenciais de altura no ponto de convergência aumentam, 2) quando o ângulo de desvio é aumentado, a velocidade de convergência - a velocidade na qual os segmentos de onda adjacentes convergem - aumenta, 3) Quando a altura da onda é aumentada, o diferencial de altura da onda no ponto de convergência aumenta, e 4) Quando a altura da onda é aumentada, a velocidade de convergência - a velocidade na qual segmentos de onda adjacentes convergem - aumenta. Consequentemente, o que estes gráficos mostram é que mudar o ângulo de desvio e/ou a altura da onda pode ter um efeito significante na qualidade da convergência, e então, o tamanho da mudança em desvio terá de ser baseada na altura de onda desejada e na qualidade da onda, etc.

Por exemplo, de acordo com a FIGURA 13a, que mostra uma concretização onde a altura da onda começa em 1.0 metro de altura, a largura do arco do segmento de onda (o qual começa em 4,0m) aumenta no que o segmento de onda prossegue adiante e se espalha devido ao ângulo de desvio. Por exemplo, quando o ângulo de desvio é 10 graus, a largura do arco lateral do segmento de onda aumentará ao longo do tempo, de forma que ao tempo que ele alcança o primeiro ponto de convergência, i.e., a extremidade distante do centro da parede divisória curta, será 4,69 m, e então, ao que o segmento de onda avança mais adiante, pelo tempo que ele atinge o segundo ponto de convergência, i.e., a extremidade distante do centro da parede divisória longa, aumentará para 5,62 metros. Além disso, quando o ângulo de desvio é 20 graus, a largura de arco do segmento de onda começa em 4,0 m e, aumenta para 5,4 m, e então, para 7,22 m, durante as mesmas passagens. E, quando o ângulo de desvio é 30 graus, a largura do arco do mesmo segmento aumenta de 4,0 m para 6,1 m, e então para 8,87 m, durante as mesmas passagens, i.e., pelo tempo em que os segmentos de onda convergem em ambos os lados.

O gráfico também indica que no que os segmentos de onda se espalham, eles diminuem em altura, o que é também uma função do ângulo de desvio. Por exemplo, quando o ângulo de desvio é 10 graus, e os segmentos de onda iniciam com uma altura de onda de 1,0 m, pelo tempo que eles se movem para o primeiro ponto de convergência, o qual está a uma distância de 4,0 m na direção da corrente, a altura de onda do segmento, irá decrescer de 1,0 m para 0,92 m, o que é uma queda de 0,08 m, e então, no que ele se desloca adiante, pelo tempo em que o segmento de onda converge em ambos os lados, o segmento de onda irá decrescer em 0,84 m, enquanto que o segmento de onda adjacente estará ainda em 0,92m (por causa do ângulo de escalonamento), onde um segmento de onda será 0,08 m mais alto do que o outro no ponto de convergência, o que representa o diferencial de altura da onda. Da mesma forma, quando o ângulo de desvio é de 20 graus o segmento de onda irá decrescer em altura de 1,0 m para 0,86 m, e então, de 0,86 m para 0,74 m durante as mesmas passagens, onde um segmento de onda será 0,12 m mais alto do que o outro segmento de onda no tempo de convergência. E, quando o ângulo de desvio é de 30 graus, o segmento de onda irá decrescer em altura de 1,0 m para 0,81 m, e então, de 0,81 m para 0,67 m, durante as mesmas passagens, onde o segmento de onda será 0,14 m maior do que o outro no tempo de convergência, o que representa o diferencial de altura da onda.

A FIGURA 13a também mostra que a velocidade na qual os segmentos de onda adjacentes convergem uns com os outros ao longo da Zona de convergência também aumenta quando o ângulo de desvio aumenta, no lugar em que onde o ângulo de desvio é 10 graus, a velocidade de convergência é 0,92 metros por segundo, onde o ângulo de desvio é 20 graus, a velocidade convergência é 1,80 metros por segundo, e quando o desvio é 30 graus, a velocidade convergência é 2,80 metros por segundo, o que é cerca de três vezes mais.

A FIGURA 13b mostra detalhes similares com respeito à uma concretização onde a onda começa com 2,0 m de altura, e neste caso, enquanto o diferencial de largura do arco permanece o mesmo que antes, no que o ângulo de desvio muda, o diferencial de altura da onda e a velocidade de convergência muda.

Por exemplo, quando o ângulo de desvio é 10 graus, embora o segmento de onda comece com dois metros de altura, pelo tempo que ele percorre a distância de 4,0 m na direção da corrente, sua altura decrescerá para 1,85 metros, o que é uma queda de 0,15 m, e então, ao que ele se desloca para adiante, pelo tempo que os segmentos de onda convergem de ambos os lados, o segmento de onda decrescerá em altura para 1,69 m, tal que um segmento de onda será 0,16 m maior do que o outro no tempo de convergência, o que representa o diferencial de altura da onda. Isso também indica que com um ângulo de desvio de 20 graus, os segmentos de onda decrescerão em altura de 2,0m para 1,72 m, e então, para 1,49 m, tal que os segmentos de onda convergem em ambos os lados, um será 0,23 m mais alto do que o outro. Então, quando o ângulo de desvio é 30 graus, os segmentos de onda irão decrescer em altura de 2,0 m para 1,62 m, e então para 1,34 m, tal que pelo tempo que ambos os lados convergem, um segmento de onda será 0,28 m maior do que o outro.

De acordo com a FIGURA 13b, a velocidade na qual os segmentos de ondas adjacentes convergem um com o outro ao longo da zona de convergência aumenta ao que o ângulo de desvio cresce, no lugar em que o ângulo de desvio é 10 graus, a velocidade de convergência é de 1,35 m por segundo, enquanto que, quando o ângulo de desvio é 30 graus, a velocidade de convergência é 4,04 metros por segundo, o que é cerca de três vezes mais. Uma comparação entre as FIGURAS 13a e 13b também mostra que a velocidade de convergência aumenta quando a altura da onda aumenta, no lugar em que, quando o ângulo de desvio é 10 graus, e a altura da onda é 1,0 m, a velocidade de convergência é 0,92 metros por segundo, enquanto que, quando o ângulo de desvio é o mesmo, i.e., 10 graus, e a altura da onda é 2,0 m, a velocidade de convergência é 1,35 metros por segundo. Do mesmo modo, quando o ângulo de desvio é 20 graus, e a altura da onda e 1,0 m, a velocidade de convergência é 1,80 metros por segundo, enquanto que, quando o ângulo de desvio é o mesmo, i.e., 20 graus, e a altura da onda é 2,0 m, a velocidade de convergência é 2,67 metros por segundo. Os mesmos tipos de diferenças são encontrados quando o ângulo de desvio é 30 graus.

Finalmente a FIGURA 13c mostra uma concretização onde a altura da onda começa com 3,0 m de altura, e neste caso, quando o ângulo de desvio é 10 graus, pelo tempo que os segmentos de onda se deslocam numa distância de 4,0 m na direção da corrente, sua altura decrescerá para 2,'llm, o que é uma queda de 0,23 m, e então no que eles se locomovem adiante, pelo tempo em que os segmentos de onda convergem do dois lados, o segmento de onda decrescerá em altura para 2,53 metros, de tal modo que um segmento de onda será 0,24 m mais alto do que o outro no mesmo tempo de convergência. Isto também indica que com um desvio de ângulo de 20 graus, os segmentos de onda irão decrescer em altura de 3,0 m para 2,58m, e então, para 2,23 m, tal que, pelo tempo em que os segmentos de onda convergem dos dois lados, um irá ser 0,35m mais alto do que o outro. E, quando o ângulo de desvio é 30 graus, os segmentos de onda irão decrescer em altura de 3,0 m para 2,43 m, e então para 2,01 m, tal que pelo tempo que ambos os lados convergem, um segmento de onda será 0,42 m mais alto do que o outro.

A velocidade na qual os segmentos de onda adjacentes convergem um com o outro ao longo da zona de convergência também aumenta ao que o ângulo de desvio aumenta, no lugar em que, quando o desvio é de 10 graus, a velocidade de convergência é de l,64m por segundo, no lugar em que, quando o desvio é de 30 graus, a velocidade de convergência é de 4,94 metros por segundo, a qual é cerca de três vezes mais. A este respeito, pode ser visto que a velocidade de convergência (com uma altura de onda de 3,0 m) é quase tão alta quanto a celeridade de avanço do segmento de onda quando a altura é 1,0 m, como mostrado na FIGURA 13a, i.e., um é 4,4 9 metros por segundo enquanto que o outro é 5,42 metros por segundo.

Além disso, uma comparação entre as FIGURAS 13a, 13b e 13c mostra que a velocidade convergência aumenta quando a altura da onda aumenta. Por exemplo, quando o ângulo de desvio é de 10 graus, e a altura da onda é de 1,0 m, a velocidade de convergência é de 0,92 metros por segundo, enquanto que, quando o ângulo de desvio é o mesmo, i.e., 10 graus, e a altura da onda é 3,0 m, a velocidade de convergência é 1,64 metros por segundo. Do mesmo modo, quando o ângulo de desvio é 20 graus, e a altura da onda é 1,0 m, a velocidade de convergência é 1,80 metros por segundo, enquanto que, quando o ângulo de desvio é o mesmo, i.e., 20 graus, e a altura da onda é 3,0 metros, a velocidade convergência é 3,29 metros por segundo.

O que estes exemplos claramente mostram é que quando o ângulo de desvio é aumentado, há forças adicionais que começam a ocorrer dentro das zonas de convergência que irão tornar mais dificil criar ondas surfáveis de alta qualidade. O mesmo é verdade quando a altura da onda é aumentada. Isto é, quando um ou mais destes fatores é/são aumentado(s), o diferencial de altura e a velocidade convergência são também aumentados, o que pode afetar negativamente a qualidade das ondas resultantes. Consequentemente, quando grandes ângulos de desvio são contemplados, a altura da onda deve ser reduzida para produzir a mesma qualidade de ondas, e do mesmo modo, quando alturas de ondas mais altas são contempladas, o ângulo de desvio deverá ser diminuido para produzir a mesma qualidade ondas.

Com base nos dados e nos gráficos, um fator potencial que poderia ser usado para determinar se uma onda particular é adequada para o surf, é considerar o diferencial de altura da onda e o grau com o qual ele poderia criar redemoinhos e cortes na superfície da onda que potencialmente poderiam tornar o surf mais dificil. Embora isto não seja uma figura exata, o diferencial de altura da onda tem a ver com as alturas relativas dos segmentos de onda adjacentes no momento em que os segmentos de onda convergem, tal qual a real perturbação ou turbulência, se é uma ondulação ou corte, pode então ser considerada uma função do diferencial de altura da onda. E, quanto maior é o diferencial de altura da onda, maior será a perturbação ou turbulência criada na onda resultante. Isto é, quanto maior for o diferencial de altura da onda, maior será a possibilidade de que uma grande perturbação seja criada, no lugar em que este fator pode ser usado como um indicador quantitativo para mostrar se, dado um certo diferencial de altura, uma onda surfável de alta qualidade pode ser produzida.

Além disso, o grau com que a perturbação é criada na superfície da onda pode também ser quantitativamente medida com respeito à velocidade de convergência dos segmentos de onda que se mesclam, o que é a velocidade liquida na qual os dois segmentos de onda adjacentes convergem lateralmente um com o outro, onde as velocidades relativas mais altas, e mais energia ou impacto os segmentos de onda gerarão, onde uma força maior irá possivelmente resultar na criação de mais redemoinhos, turbilhões e desvios de fluxo na superficie da onda. Isto é, quando dois segmentos de onda adjacentes se espalham lateralmente, e eventualmente se mesclam, a tendência é que eles colidam e interfiram um com o outro, i.e., entrelaçar-se no ponto de convergência, onde possivelmente haverá uma força maior gerada quando as velocidades relativas são maiores, onde maior turbulência e perturbação irão possivelmente ocorrer, o que pode ser prejudicial para a formação de ondas surfáveis de alta qualidade.

De fato a combinação de diferenciais de altura de onda maiores e velocidade de convergência maiores pode levar à deterioração das ondas resultantes ao que os segmentos de onda convergem. Isto é, quando o diferencial de altura e a velocidade convergência são aumentados, haverá maior possibilidade de que eles produzam maior turbulência e perturbação na superficie da onda, tal que aumentando um ou outro ou ambos, a possibilidade de criar uma onda surfável de alta qualidade será reduzida. Com respeito a isto, pode ser visto que haverá uma tendência para não somente as duas massas de água colidirem uma contra a outra com grande força, mas também, quando há um diferencial de altura da onda, água em excesso do topo de um segmento de onda pode se derramar sobre o topo do segmento de onda mais baixo, onde quanto maior for o diferencial de altura da onda, maior será a perturbação e turbulência criadas na superficie da onda.

Alguns exemplos de como os dados acima podem ser usados para determinar os desvios de ângulo aceitáveis são apresentados como segue: Primeiro, uma maneira de determinar se o angulo de desvio é aceitável pode ser especificar o máximo diferencial de altura de onda, tal como 12 cm. E, porque este valor se relaciona ao tamanho de uma prancha de surf padrão, e como ela é encurvada, isso também poderia se relacionar com a habilidade do surfista para manobrar a prancha na superfície da onda sem fazer com que a ponta da prancha entre numa ondulação ou corte, o que poderia fazer com que a prancha seja desviada, ou entre de frente mergulhando na onda. Embora não haja uma correlação direta entre o diferencial de altura da onda e o tamanho da ondulação ou corte que ela cria, pode ser visto que, quanto maior for o diferencial de altura da onda, maior será a perturbação ou turbulência, e então, maior será a ondulação ou corte criado na superfície da onda.

Com base no visto acima, um método para ajudar a garantir uma onda de alta qualidade pode ser o que garante que o diferencial de altura da onda não será maior do que 12 cm. E, a esse respeito, para encontrar esse requisito, de acordo com a FIGURA 13a, quando a altura da onda começa em 1,0 m, o ângulo de desvio deverá não ser maior do que 20 graus, e quando a altura da onda começa em 2,0 m, o ângulo de desvio não deve ser maior do que cerca de 7 graus, e quando a altura da onda começa em 3,0 m, o ângulo de desvio não deve ser maior do que 4 graus. Estas limitações também podem ser definidas para 15 cm ou outros diferenciais de altura da onda que podem ser apropriados dependendo da qualidade desejada para ondas.

Segundo, uma outra forma possivel para determinar o máximo valor aceitável para o ângulo de desvio é uma combinação dos dois requisitos acima, i.e., por exemplo, uma limitação pode requerer que o diferencial de altura da onda não seja maior do que 15 cm, e que a velocidade de convergência não seja maior do que 1,5 metros por segundo. Em tal caso, pode ser visto que uma altura de onda 1,0 m, o ângulo de desvio máximo não pode ser maior do que 16 graus, e com uma altura de onda de 2,0 m, o ângulo de desvio máximo não pode maior do que 9,0 graus, e com uma altura de onda de 3,0 m, o ângulo de desvio máximo não pode ser maior do que 5,0 graus. É claro que estes requisitos podem também ser modificados dependendo da natureza e da qualidade das ondas desejadas. E, porque a altura da onda afeta o ângulo de desvio permitido a máxima altura de onda contemplada para uma piscina de onda particular deverá ser usada para determinar o ângulo de desvio permitido. Estas medições quantitativas podem ser usadas para analisar e determinar qual o ângulo de desvio aceitável pode virtualmente ser para qualquer tipo de configuração de piscina de ondas e/ou altura de onda e/ou qualidade das ondas.

A FIGURA 14 é uma vista plana de uma outra concretização da piscina 100 tendo uma pluralidade de geradores de ondas 3 estendidos ao longo de uma extremidade relativamente funda 105, ao longo de uma linha de escalonadores orientados obliquamente 106 e uma margem inclinada 7 estendida ao longo de uma extremidade oposta rasa 11, ao longo de uma linha de arrebentação 9. Nesta concretização uma série de geradores de ondas 3 (estendidos ao longo de uma linha de escalonamento 106) e uma margem inclinada 7 (estendida ao longa da linha de arrebentação 9) não são paralelas uma à outra, onde o ângulo casca 114 e o ângulo de escalonamento 115 são estendidos em diferentes ângulos relativos à direção da linha lateral inferior da frente ou crista das ondas 103 (a qual se desloca na direção designada pela seta 10). As paredes laterais 2, 4 são de preferência estendidas substancialmente paralelas uma à outra embora não necessariamente.

Igual à outras concretizações, múltiplos geradores de ondas 3 são de preferência orientados em um ângulo obliquo 115 relativamente à frente ou crista das ondas 13, e em uma maneira escalonada ou compensada em relação a direção da onda 10, como mostrado na FIGRUA 14. O ângulo 115 no qual a linha de escalonamento 106 se estende em relação à frente ou crista da onda 103 é o "ângulo de escalonamento" e o ângulo 114 no qual alinha de arrebentação 9 se estende relativamente à frente ou crista das ondas 103 é o "ângulo casca", onde, nesta concretização, aqueles ângulos diferem. Porque o ângulo de escalonamento 115 nesta concretização é menor do que o da concretização preferida, pode ser visto que os geradores de ondas 3 teriam de ser ativados em sequência com menos lapso te tempo entre cada um. Isto é porque levará menos tempo para que cada segmento de tempo aflorando de cada gerador de ondas 3 atinja a parede frontal do gerador de ondas 3 seguinte que se sucede, o que é necessário para que os segmentos de onda se mesclem para criar ondas 103 que se desloquem na direção 10. Esta concretização tem também caixas à prova d'áqua 17 que são escalonadas, onde cada caixa à prova d'água 17 tem um par de paredes divisórias 20, 22, se estendendo substancialmente para a frente na direção da onda 10, onde as paredes divisória 20, 22, são estendidas substancialmente paralelas uma à outra na concretização preferida, e em outras concretizações, com não mais do que cerca de 10 a 20 graus de ângulo de desvio ("quase paralelas") entre elas conforme discutido.

A FIGURA 15 é uma vista plana de ainda mais uma concretização da piscina de ondas 110 tendo uma pluralidade de geradores de ondas 3 estendidos ao longo de uma extremidade relativamente funda 105, a qual é estendida ao longo de uma linha de escalonamento variável 116, 118, 120. Esta concretização tem também uma margem em aclive 7 estendida ao longo de uma extremidade oposta rasa 11, ao longo da linha de arrebentação 9, mas nesta concretização, a série de geradores de ondas 3 e caixas à prova d'água 17 são escalonados e se estendem ao longo de uma linha de escalonamento 116, 118, 120, a qual tem três diferentes ângulos de escalonamento, incluindo um ângulo de 45 graus 116, um ângulo de 30 graus 118, e um ângulo de 0 graus 120.

Como nas outras concretizações, múltiplos geradores de ondas 3 são posicionados preferencialmente dentro de múltiplas caixas à prova d'água 17 as quais são orientadas ao longo das linhas de escalonamento 116, 118 e 120 em relação à frente ou à crista das ondas 13. As caixas à prova d'água 17 são orientadas principalmente de uma maneira escalonada relativa à direção da onda 10, conforme mostrado na FIGURA 15, exceto que nesta concretização, as caixas à prova d'água 17 se estendem ao longo da linha de escalonamento 120 e não são escalonadas em tudo. Porque os ângulos de escalonamento 116, 118 e 120 nesta concretização diferem de uma locação para outra, pode ser visto que o tempo que decorre entre cada ativação dos geradores de ondas adjacentes 3 em sequência teria de ser variado para que os segmentos de onda se mesclem adequadamente, para criar ondas 123 que se desloquem na direção 10. Isto é, o tempo que se espaça entre cada gerador de ondas 3 sendo ativado em sequência teria que ser constante por toda a linha de escalonamento 116, e então, ele teria de ser mais curto pela linha de escalonamento 118, e então, ao longo da linha de escalonamento 120, todos os geradores de ondas 3 teriam de ser ativados ao mesmo tempo, para criar onda progressiva 123 que se move na direção 10. Esta concretização tem também caixas à prova d'água 17 com um par de paredes divisórias 20, 22, se estendendo substancialmente adiante em frente a cada gerador de ondas, onde paredes divisórias 20, 22 são de preferência estendidas substancialmente paralelas uma à outra, e em outras concretizações, elas podem ter entre elas não mais do que cerca de 10 para 20 graus de desvio (quase paralelas) conforme foi discutido.

Claims

1. PISCINA DE ONDA, caracterizada por compreender: uma pluralidade de geradores de onda adaptados para produzir segmentos de onda que se locomovem para a frente na dita piscina de ondas, em que todos os geradores de onda estão dispostos de uma forma substancialmente escalonada em relação à direção do deslocamento dos segmentos de onda; um par de paredes divisórias substancialmente estendidas para a frente na dita direção do deslocamento em frente à cada um dos ditos geradores de onda, em que dentro de cada par, as ditas paredes divisórias são estendidas substancialmente paralelas uma à outra para possibilitar que os segmentos de onda sejam formados e unam-se para formar uma única onda resultante; e um piso inclinado estendido dentro da dita piscina de ondas, em que o dito piso compreende uma inclinação que possibilita que a onda resultante quebre nele.

2. PISCINA DE ONDAS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelos ditos geradores de ondas serem adaptados para serem operados em sequência de um lado da dita piscina de ondas para o outro, de modo que operando desta maneira os ditos geradores de ondas, uma pluralidade de segmentos de ondas é gerada em intervalos de tempos pré selecionados, de forma que na medida que os segmentos de ondas avançam, eles se unem para formar uma onda resultante substancialmente uniforme.

3. PISCINA DE ONDAS, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por cada um dos ditos geradores de ondas compreenderem uma caixa à prova d'água e meios para geração de movimentos de onda dentro da dita piscina de ondas.

4. PISCINA DE ONDAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3 caracterizada pelos ditos geradores de ondas serem tomados do grupo consistindo do seguinte: a) gerador de ondas operado pneumaticamente; b) gerador de ondas oscilatório pneumático; c) gerador de ondas de pico; d) gerador de ondas oscilatório mecânico.

5. PISCINA DE ONDAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelos ditos geradores de ondas se estenderem ao longo de uma formação angular e a dita inclinação forma um ângulo casca, em que 1) a dita formação angular e o dito ângulo casca são substancialmente os mesmos e estendidos a uma ângulo de cerca 30 ou 70 graus em relação à linha frontal de baixo ou à crista da onda resultante 2) a dita inclinação angular e dito ângulo casca não são os mesmos mas se estendem à um ângulo de cerca de 30 a 70 graus em relação a frente da linha de baixo ou da crista da onda resultante, ou 3)o dito ângulo casca se estende à um ângulo de cerca de 30 a 70 graus em relação à frente da linha de baixo ou da crista da onda resultante e a dita inclinação angular varia.

6. PISCINA DE ONDAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pela dita piscina de ondas compreender um sistema de amortecimento de ondas tendo um piso perfurado para o amortecimento da onda resultante quando ela quebra ao longo da dita inclinação.

7. PISCINA DE ONDAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo dito par de paredes divisórias em frente a cada gerador de ondas forma três zonas compreendendo uma zona de formação de onda, uma zona de convergência parcial de onda e uma zona de convergência completa de onda.

8. PISCINA DE ONDAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pela extremidade distante do centro de cada uma das ditas paredes divisórias que se estendem entre os geradores de ondas adjacentes ser cônica ou estreitada.

9. PISCINA DE ONDAS, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por cada um dos ditos pares de paredes divisórias compreender uma parede divisória curta e uma parede divisória longa, em que em frente de cada um dos ditos geradores de onda, a dita zona de formação de ondas estende-se para a frente a partir de uma parede frontal para uma extremidade distante do centro da dita parede divisória curta, a dita zona de convergência parcial de onda se estende a frente a partir de um extremo distante do centro da dita parede divisória curta para um extremo distante do centro da dita parede divisória longa, e a dita zona de convergência de onda completa estende-se para a frente de uma extremidade distante do centro da dita parede divisória longa em uma direção do dito plano inclinado.

10. PISCINA DE ONDAS, caracterizada por compreender: uma pluralidade de geradores de ondas adaptados para produzir segmentos de ondas que se movem para a frente na dita piscina de ondas, em que ditos geradores de ondas estão estendidos de uma forma substancialmente escalonada na direção do deslocamento dos segmentos de onda; e um par de paredes divisórias estendidas substancialmente para frente na referida direção de deslocamento em frente a cada um dos ditos geradores de ondas, em que dentro de cada par, as referidas paredes divisórias se estendem substancialmente paralelas uma a outra ou com um ângulo de diminuição de não mais do que 20 graus em relação uma à outra de forma que as ditas paredes divisórias possibilitam que os segmentos de onda se formem e se unam para formar uma única onda resultante.

11. PISCINA DE ONDA, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelos ditos geradores serem adaptados para serem operados em sequência de um lado da dita piscina de onda para o outro lado, de forma que operando desta maneira os ditos geradores de ondas, uma pluralidade de segmentos de ondas é gerada em intervalos de tempo pré selecionados, de modo que na medida que os segmentos de onda se movem para frente, devido ao sequenciamento dos ditos geradores de ondas, elas se unem para formar uma onda resultante substancialmente uniforme.

12. PISCINA DE ONDAS, de acordo com a reivindicação 10 ou 11 caracterizada por cada um dos ditos geradores de ondas compreenderem uma caixa à prova d'água e meios para a geração de movimentos de ondas dentro da dita piscina de ondas.

13. PISCINA DE ONDAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizada pelos geradores de ondas serem tomados do grupo consistindo dos seguintes: a) gerador de ondas operado pneumaticamente; b) gerador de ondas oscilatório pneumático; c) gerador de ondas de pico; d) gerador de ondas oscilatório mecânico. 14 . PISCINA DE ONDAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizada por um piso inclinado ser estendido na dita piscina de ondas, em que o dito piso compreende uma inclinação que permite que a onda resultante se quebre nele, e em que ditos geradores de ondas que se estendem ao longo de uma formação angular e a dita inclinação formar um ângulo casca, em que 1) a dita formação angular e dito ângulo casca são substancialmente os mesmos e se estendem em um ângulo de cerca de 30 a 70 graus em relação à frente da linha de baixo ou à crista da onda resultante, 2) a dita formação angular e dito ângulo casca não são os mesmos mas se estendem à um ângulo de cerca de 30 a 7 0 graus em relação a frente da linha de baixo ou da crista da onda resultante, ou 3) o dito ângulo casca se estende à um ângulo de cerca de 30 a 70 graus em relação à frente da linha de baixo ou da crista da onda resultante e a dita formação angular varia.

15. PISCINA DE ONDAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizada pela dita piscina de ondas compreender um sistema de amortecimento de ondas tendo um piso perfurado para amortecer a onda resultante quando ela quebra ao longo de um piso inclinado com uma inclinação que permite que a onda resultante se quebre.

16. PISCINA DE ONDAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 15, caracterizada por um par de paredes divisórias em frente a cada gerador de ondas formarem três zonas compreendendo uma zona de formação de ondas, uma zona de convergência parcial de onda, e uma zona de convergência completa de onda.

17. PISCINA DE ONDAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 16, caracterizada pela extremidade mais distante de cada uma das ditas paredes divisórias se estenderem entre geradores de ondas adjacentes sendo afunilada ou estreitada.

18. PISCINA DE ONDAS, de acordo a reivindicação 16, caracterizada por cada dito par de paredes divisórias compreender uma parede divisória curta e uma parede divisória longa, em que em frente de cada um dos ditos geradores de ondas, dita zona de formação de ondas se estende para a frente a partir de uma parede frontal para uma extremidade distante da dita parede divisória curta, dita zona de convergência parcial de ondas se estende para frente a partir de uma extremidade distante da dita parede divisória curta para uma extremidade distante da dita parede divisória longa, e dita zona de convergência completa de onda se estende para frente partindo de uma extremidade distante da dita parede divisória comprida em uma direção da dita inclinação.

19. MÉTODO PARA PRODUZIR ONDAS EM UMA PISCINA DE ONDAS, caracterizado por compreender: prover uma pluralidade de geradores de ondas, os quais são estendidos em uma maneira substancialmente escalonada em relação a direção do deslocamento dos segmentos de onda; prover um par de paredes divisórias na frente de cada um dos ditos geradores de ondas, em que dentro de cada par, ditas paredes divisórias são estendidas substancialmente paralelas uma a outra ou com um ângulo de terminação não maior do que 20 graus uma em relação à outra; operando os ditos geradores de ondas em sequência a partir de um lado da dita piscina de ondas para o outro, de tal forma que pela operação dos ditos geradores de ondas desta forma, uma pluralidade de segmentos de ondas é gerada sequencialmente em intervalos de tempo pré-selecionados; e permitindo a pluralidade segmentos de ondas a avançar na dita direção de deslocamento e se unir para formar uma única onda resultante.

20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo dito par de paredes divisórias na frente de cada um dos ditos geradores de ondas formarem três zonas compreendendo uma zona de formação de ondas, uma zona de convergência parcial de ondas e uma zona de convergência completa de ondas, em que o método que compreende as seguintes etapas: formação de um primeiro segmento de onda com um primeiro gerador de ondas e permitir o dito primeiro segmento de onda se deslocar dentro da dita zona de formação de onda, e entrar na dita zona de convergência parcial de onda, e então, na dita zona de convergência completa de onda; formação de um segundo segmento de onda com um segundo gerador de ondas e relativo ao segundo gerador de ondas permitindo o dito segundo segmento de onda unir-se com o dito primeiro segmento de onda ao longo de uma área de convergência que se estende entre a dita zona de convergência parcial do dito segundo gerador de ondas, e a dita zona de convergência completa de onda do dito primeiro gerador de onda; e formação de um terceiro segmento de onda com um terceiro gerador de ondas e relacionado ao dito terceiro gerador de ondas permitindo ao dito terceiro segmento se deslocar dentro da dita zona de formação da onda, e então permitindo o dito terceiro segmento de onda unir-se com o segundo segmento de onda ao longo de uma área de convergência se estendendo entre a dita zona de convergência parcial da onda do dito terceiro gerador de ondas e a dita zona de convergência completa da onda do dito segundo gerador de 5 ondas.

21. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracterizado pelo método compreender o passo adicional de permitir à onda resultante quebrar de um piso inclinado, e então amortecer a onda resultante usando um sistema de 10 amortecimento compreendendo um piso perfurado.