CN103983420A - 无能耗的造波装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水上机械装置领域，尤其涉及无能耗利用沿海外海海浪冲击能量，在试验水池内形成二次波浪的装置，公开了一种无能耗的造波装置，包括引浪通道(1)和波浪试验水池(2)，引浪通道(1)将波浪引进并通过引浪通道(1)引进的波浪形成波浪试验水池(2)，引浪通道(1)内设有能制造人工波浪的造波摆(3)，造波摆(3)底部设有摆动轴(6)，造波摆(3)套在摆动轴(6)上，两者紧密贴合，能左右摆动形成人工波浪。本发明达到不用建立大规模实验室实现造波实验的目的，可调节配重的造波摆设计可随意调整造波摆配重来使其固有频率发生变化，从而根据需要制造不同频率和振幅的波浪。

Description

无能耗的造波装置

技术领域

本发明涉及一种水上机械装置，尤其涉及无能耗利用沿海外海海浪冲击能量，在试验水池内形成二次波浪的造波装置。

背景技术

海洋环境中波浪对船舶、水利、海工建筑、海上石油开采等许多开发工作都要重要影响。随着海洋开发兴起，海洋波浪的模拟实验研究，对海洋工程建设、资源开发都具有重要的意义。

造波装置是一种与波浪试验水池配套的基础设施，它的作用是在试验水池中造出不同波长和波高的波浪，从而在实验室中实现海上波浪环境的模拟，模拟实际波浪对船舶或建筑等的影响，以测定各种技术数据，为相关设计提供依据。

传统的造波装置一般采用液压系统推动大量的水体，并通过控制造波板的摆动幅度和频率制造不同频率和波高的波浪。因此在造波过程中，将消耗大量的电能来实现造波板的摆动，电能消耗也是造波试验所消耗的主要成本，而没有充分利用海洋本身存在的天然波浪能源，没有充分利用天然波能能源产生的动力为造波板提供动力。另外由于现有技术采用的液压造波装置结构复杂，且液压机械系统容易受海水腐蚀，故障率较高。

发明内容

本发明提供一种利用外海波浪运动，开沟引渠依靠海岸波浪冲击力推动造波摆，使造波摆摆动，从而扰动试验水池内水体产生波浪。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

无能耗的造波装置，包括引浪通道和波浪试验水池，引浪通道将波浪引进并通过引浪通道引进的波浪形成波浪试验水池，引浪通道内设有能制造人工波浪的造波摆，造波摆底部设有摆动轴，造波摆套在摆动轴上，能左右摆动形成人工波浪。在波浪资源丰富的海岸线开挖呈喇叭口状的引浪通道，有利于集中自然波浪的冲击力，起到束波作用，引浪通道用于将外洋波浪引入与其连接的波浪试验水池，引浪通道和波浪试验水池之间设置有造波摆，造波摆在受到由引浪通道引进的外洋波浪的推动后开始摆动。摆动的同时带动波浪试验水池内的水体，制造波浪。造波摆底部设有一根摆动轴，造波摆套在摆动轴上，摆动轴与造波摆紧密贴合，使转动轴随着造波摆的摆动而转动，形成人工波浪。

作为优选，造波摆与摆动轴紧密配合，摆动轴上设有角度调节装置，角度调节装置调节与控制造波摆左右摆动的角度范围。

作为优选，造波摆内设有造波摆内腔，造波摆内腔内设有辎重物。辎重物均匀的堆叠在造波摆内腔中，以调节造波摆整体比重，从而控制造波摆摆动频率。

作为优选，造波摆的比重小于海水比重。因造波摆的比重小于海水比重，使造波摆能在受到波浪冲击力推动后自行复位，形成摆动。

作为优选，波浪试验水池内设有波浪试验仪器。波浪试验仪器，用来检测经造波摆推动形成二次波浪的信息，同时进行采集记录信息。

作为优选，引浪通道的宽度由大变小，距离外部波浪近的一端宽度大。使引浪通道呈喇叭口状，有利于集中自然波浪的冲击力，起到集流束波作用。

作为优选，角度调节装置为造波摆两侧连接有两根限位杆，限位杆设置在限位杆支座上，造波摆在两根限位杆之间摆动。限位杆支座连接的两根限位杆，分别平行于造波摆两侧，限制造波摆左右摆动时的角度，限位杆通过角度调节装置调节限位杆与造波摆间的距离，达到控制造波摆摆动幅度的效果，造波摆摆动角度为β，β调节范围在10°～90°较为合适。

作为优选，造波摆内腔上有固定辎重物螺杆，辎重物串叠在固定辎重物螺杆上，固定辎重物螺杆顶端设有螺母固定辎重物。造波摆内腔底部立有多根用于串叠辎重物的固定辎重物螺杆，辎重物可以根据需求均匀的串叠在固定辎重物螺杆上，在固定辎重物螺杆顶端配备有用于紧固辎重物串叠后的螺母，螺母可根据辎重物的增减需要反复拆装。

作为优选，辎重物的数量≥1个。为便于调节造波摆比重，串叠固定在立于造波摆内腔底部固定辎重物螺杆上的辎重物可以是一个或者多个，从而灵活调整造波摆比重。

作为优选，固定辎重物螺杆的数量≥1个。立于造波摆内腔底部的固定辎重物螺杆均匀散布在整个造波摆内腔内，固定辎重物螺杆可以使一个或者多个，达到均匀增减辎重物的效果。

本发明的有益效果是：无能耗造波装置，可在沿海开沟引渠建设引浪专用通道，开挖测试波浪的试验水池，达到不用建立大规模实验室实现造波实验的目的，可调节配重的造波摆设计可随意调整造波摆配重来使其固有频率发生变化，从而根据需要制造不同频率和振幅的波浪。本装置相较耗能造波装置而言，结构更为简单且成本低廉，维护更便捷。

附图说明

图1是本发明的结构俯视图。

图2是本发明的结构示意图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：引浪通道-1，波浪试验水池-2，造波摆-3，造波摆内腔-4，辎重物-5，摆动轴-6，角度调节装置-7，波浪试验仪器-8，限位杆-9，固定辎重物螺杆-10，螺母-11，限位杆支座-12。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

本发明提供了无能耗的造波装置，用于在试验水池中造出不同波长和波高的波浪，如图1、2引浪通道1将波浪引进并通过引浪通道1引进的波浪形成波浪试验水池2，引浪通道1内设有能制造人工波浪的造波摆3，造波摆3底部设有摆动轴6，造波摆3套在摆动轴6上，能左右摆动形成人工波浪。在波浪资源丰富的海岸线开挖呈喇叭口状的引浪通道1，有利于集中自然波浪的冲击力，起到束波作用，引浪通道1用于将外洋波浪引入与其连接的波浪试验水池2，引浪通道1和波浪试验水池2之间设置有造波摆3，造波摆3在受到由引浪通道1引进的外洋波浪的推动后开始摆动。摆动的同时带动波浪试验水池内2的水体，制造波浪。造波摆3底部设有一根摆动轴6，造波摆3套在摆动轴6上，摆动轴6与造波摆3紧密贴合，使转动轴6随着造波摆3的摆动而转动，形成人工波浪。

造波摆3内设有造波摆内腔4，造波摆内腔4内设有辎重物5。辎重物5均匀的堆叠在造波摆内腔4中，以调节造波摆3整体比重，从而控制造波摆3摆动频率。

造波摆3的比重小于海水比重。因造波摆3的比重小于海水比重，使造波摆3能在受到波浪冲击力推动后自行复位，形成摆动。

波浪试验水池2内设有波浪试验仪器8。波浪试验仪器8，用来检测经造波摆3推动形成二次波浪的信息，同时进行采集记录信息。

引浪通道1的宽度由大变小，距离外部波浪近的一端宽度大。使引浪通道1呈喇叭口状，有利于集中自然波浪的冲击力，起到集流束波作用。

造波摆内腔4上有固定辎重物螺杆10，辎重物5串叠在固定辎重物螺杆上10，固定辎重物螺杆10顶端设有螺母11固定辎重物5。造波摆内腔4底部立有多根用于串叠辎重物5的固定辎重物螺杆10，辎重物5可以根据需求均匀的串叠在固定辎重物螺杆10上，在固定辎重物螺杆10顶端配备有用于紧固辎重物5串叠后的螺母11，螺母11可根据辎重物5的增减需要反复拆装。

辎重物5的数量≥1个。为便于调节造波摆3比重，串叠固定在立于造波摆内腔4底部固定辎重物螺杆10上的辎重物5可以是一个或者多个，从而灵活调整造波摆3比重。

固定辎重物螺杆10的数量≥1个。立于造波摆内腔4底部的固定辎重物螺杆10均匀散布在整个造波摆内腔4内，固定辎重物螺杆10可以使一个或者多个，达到均匀增减辎重物5的效果。

实施例2

本发明提供了无能耗的造波装置，用于在试验水池中造出不同波长和波高的波浪，如图1、2在实施例1的基础上为了增强造波摆3所制造波浪的可调节性，在造波摆3两侧的摆动轴两端增加了角度调节装置7，角度调节装置7为造波摆两侧连接有两根限位杆9，限位杆9设置在限位杆支座12上，造波摆3在两根限位杆9之间摆动。限位杆支座12连接的两根限位杆9，分别平行于造波摆3两侧，限制造波摆3左右摆动时的角度，限位杆9通过角度调节装置7调节限位杆9与造波摆3间的距离，达到控制造波摆3摆动幅度的效果，造波摆3摆动角度为β，β调节范围在10°～90°较为合适。

Claims (10)

1.无能耗的造波装置，包括引浪通道(1)和波浪试验水池(2)，引浪通道(1)将波浪引进并通过引浪通道(1)引进的波浪形成波浪试验水池(2)，引浪通道(1)内设有能制造人工波浪的造波摆(3)，造波摆(3)底部设有摆动轴(6)，造波摆(3)套在摆动轴(6)上，能左右摆动形成人工波浪。

2.根据权利要求1所述的无能耗的造波装置，其特征在于，造波摆(3)与摆动轴(6)紧密配合，摆动轴(6)上设有角度调节装置(7)，角度调节装置(7)调节与控制造波摆(3)左右摆动的角度范围。

3.根据权利要求1所述的无能耗的造波装置，其特征在于，造波摆(3)内设有造波摆内腔(4)，造波摆内腔(4)内设有辎重物(5)。

4.根据权利要求1所述的无能耗的造波装置，其特征在于，造波摆(3)的比重小于海水比重。

5.根据权利要求1所述的无能耗的造波装置，其特征在于，波浪试验水池(2)内设有波浪试验仪器(8)。

6.根据权利要求1所述的无能耗的造波装置，其特征在于，引浪通道(1)的宽度由大变小，距离外部波浪近的一端宽度大。

7.根据权利要求2所述的无能耗的造波装置，其特征在于，角度调节装置(7)为造波摆(3)两侧连接有两根限位杆(9)，限位杆(9)设置在限位杆支座(12)上，造波摆(3)在两根限位杆(9)之间摆动。

8.根据权利要求3所述的无能耗的造波装置，其特征在于，造波摆内腔(4)上有固定辎重物螺杆(10)，辎重物(5)串叠在固定辎重物螺杆(10)上，固定辎重物螺杆(10)顶端设有螺母(11)固定辎重物(5)。

9.根据权利要求3所述的无能耗的造波装置，其特征在于，辎重物(5)的数量≥1个。

10.根据权利要求8所述的无能耗的造波装置，其特征在于，固定辎重物螺杆(10)的数量≥1个。