CN108442312A - 一种气幕防波堤 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气幕防波堤,由防雨进水口、进气管、输气管、单向阀、排气管、排气孔、迎浪叶轮、横轴、鼓风叶轮、立轴、锥齿轮一、锥齿轮二、支撑台、造负压横梁、支座、输气管口组成,一种气幕防波堤是将强大的海水波浪压力转换成压力气体输送到海水波浪前方的海底，压力气体从海底冒出水面，形成一道气幕消减海水波浪能量，改变了传统的在工作船或岸上装设压气站进行供气的方法，可以节省大量能源，建造、运行成本低，有海浪时自动工作形成水幕消能、防波，没有海浪时自动停止工作，无需人员值守，气幕也可设置在常规固定式防波堤前方，起到消减波浪能量、保护固定式防波堤的作用。

Description

一种气幕防波堤

技术领域

本发明属于水利工程技术领域 ,具体是一种气幕防波堤。

背景技术

气幕式防波堤是一种特殊的防波堤结构，由压气站产生具有一定压强的压缩空气输送至海底排气管，由排气管小孔排气，气泡上升的过程中形成气幕，在水中形成了表面水平流，使波浪的波能衰减，导致波高减小；气幕防波堤的消波作用主要通过三个方面来实现：一方面，在气幕的作用下，在水体表面形成两个方向相反的水平流，迎浪侧的水平流使得波浪所固有的水质点轨迹运动遭到破坏，促使波浪破碎，波能衰减，导致波高减小；另一方面，气泡四周的水表面张力在消减波能方面同样起到较大的作用，随着气泡的上升，表面张力加大，部分地削弱了波动流体的能量，第三方面，原始波浪在气幕前发生部分的反射，也使越过气幕的透射波高减小；气幕防波堤作为一种特殊形式的防波堤,与固定式防波堤相比,具有重量小、不受地质条件限制、不影响水流、泥沙的运动条件等优点，另外气幕防波堤的结构简单、造价低，可单独使用也可与固定式防波堤联合使用；气幕式防波堤需要在工作船或岸上装设压气站进行供气，耗费大量电能，需要工作船、压气站等附属设置，建造成本高，且随着海浪大小变化，需要及时操作，运行成本也高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种气幕防波堤,由防雨进水口、进气管、输气管、单向阀、排气管、排气孔、迎浪叶轮、横轴、鼓风叶轮、立轴、锥齿轮一、锥齿轮二、支撑台、造负压横梁、支座、输气管口组成,所述的防雨进水口设置为上长下短，进气管、输气管、排气管连通并固定设置，输气管内设置有单向阀，排气管上开设排气孔；迎浪叶轮固定设置在横轴前端，锥齿轮一 固定设置在横轴后端；鼓风叶轮 固定设置在立轴上端，锥齿轮二固定设置在立轴下端，横轴穿过支撑台前面支板、立轴穿过支撑台上面支板；造负压横梁开设有输气管口，造负压横梁与支座固定设置。

进一步的，所述的支撑台、支座固定坐落在海底；排气管固定设置在造负压横梁背流面，排气孔开设在排气管背水面；横轴、立轴与支撑台通过轴承连接。

本发明的一种气幕防波堤的有益效果是：将强大的海水波浪压力转换成压力气体输送到海水波浪前方的海底，压力气体从海底冒出水面，形成一道气幕消减海水波浪能量，改变了传统的在工作船或岸上装设压气站进行供气的方法，可以节省大量能源、降低建造及运行成本，有海浪时自动工作形成水幕消能、防波，没有海浪时自动停止工作，无需人员值守。

附图说明

图1是一种气幕防波堤结构示意图；

图2是该防波堤工作状态沿输气管纵向剖面示意图；

图3是造负压横梁示意图；

图4是锥齿轮一、锥齿轮二放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-4所示，本发明的一种气幕防波堤,由防雨进水口1、进气管2、输气管3、单向阀4、排气管5、排气孔6、迎浪叶轮7、横轴8、鼓风叶轮9、立轴10、锥齿轮一11、锥齿轮二12、支撑台13、造负压横梁14、支座15、输气管口16组成,所述的防雨进水口1设置为上长下短，可以防止降雨进入进气管2，进气管2、输气管3、排气管5连通并固定设置，输气管3内设置有单向阀4，保障压力气体可以沿波浪方向输送，而水流不能从排气孔6反向进入输气管3，排气管5上开设排气孔6；迎浪叶轮7固定设置在横轴8前端，锥齿轮一11固定设置在横轴8后端；鼓风叶轮9固定设置在立轴10上端，锥齿轮二12固定设置在立轴10下端，锥齿轮一11直径大、锥齿轮二直径12小，迎浪叶轮7受到水流强大压力作用快速旋转，能够驱动鼓风叶轮9高速旋转产生更加强劲的压力气体，横轴8穿过支撑台13前面支板、立轴10穿过支撑台13上面支板；造负压横梁14开设有输气管口16，造负压横梁14与支座15固定设置，造负压横梁14截面呈流线型，当水流向岸坡快速推进经过造负压横梁14时，在造负压横梁14背水面形成负压区，更利于压力气体从排气孔6排出。

所述的支撑台13、支座15固定坐落在海底；排气管5固定设置在造负压横梁14背流面，排气孔6开设在排气管5背水面，排气管5背水面负压最显著，更利于压力气体从排气孔6排出；横轴8、立轴10与支撑台13通过轴承连接。

本发明的一种气幕防波堤使用时，迎浪叶轮7受到水流强大压力作用快速旋转，驱动鼓风叶轮9高速旋转产生强劲的压力气体，通过输气管3进入排气管5，高速水流在造负压横梁14、排气管5背水面形成显著的负压区，大量压力气体快速从排气孔6排出，从海底冒出水面的过程形成气幕，消减波浪压力；如果建造多个上述单体，将形成一组水下格栅，与气幕防波堤共同工作，能够更好地消减波浪能量。

上述说明仅为该发明的实施例之一，如果用迎浪叶轮7、横轴8代替电动机，空气压缩机代替鼓风叶轮9、立轴10，则会产生高压气体，原理与本发明相同，属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种气幕防波堤,由防雨进水口(1)、进气管(2)、输气管(3)、单向阀（4)、排气管(5)、排气孔(6)、迎浪叶轮（7）、横轴(8)、鼓风叶轮(9)、立轴(10)、锥齿轮一（11)、锥齿轮二(12)、支撑台（13）、造负压横梁(14)、支座(15)、输气管口(16)组成,其特征在于：所述的防雨进水口(1)设置为上长下短，进气管(2)、输气管(3)、排气管(5)连通并固定设置，输气管(3)内设置有单向阀（4)，排气管(5)上开设排气孔(6)；迎浪叶轮（7）固定设置在横轴(8)前端，锥齿轮一（11) 固定设置在横轴(8)后端；鼓风叶轮(9) 固定设置在立轴(10)上端，锥齿轮二(12)固定设置在立轴(10)下端，横轴(8)穿过支撑台（13）前面支板、立轴(10) 穿过支撑台（13）上面支板；造负压横梁(14)开设有输气管口(16)，造负压横梁(14)与支座(15)固定设置。

2.如权利要求1所述的一种气幕防波堤,其特征在于：所述的支撑台（13）、支座(15)固定坐落在海底；排气管(5)固定设置在造负压横梁(14)背流面，排气孔(6)开设在排气管(5)背水面；横轴(8)、立轴(10)与支撑台（13）通过轴承连接。