CN109100113B - 多层变角度开孔折弯板透水消波装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多层变角度开孔折弯板透水消波装置，包括主框架及若干设有开孔的折弯消波板，主框架包括支架体及连接在支架体下方的固定板，折弯消波板的两端连接在固定板上，该折弯消波板与水平平面之间呈一可调节的倾斜角度设置。与现有技术相比，本发明可改变开孔折弯消波板倾角，从而适应参数不同的波浪；通过阶梯式布置多层开孔折弯消波板，在减少波浪反射的同时，增加波浪与消波装置的相互作用，有效地促进波浪的破碎与耗散，达到优良的消波效果；透空式设计能够减小消波装置对流的阻塞，可用于海洋工程波流试验水池，亦可用与港区等临海区域的消波。

Description

多层变角度开孔折弯板透水消波装置
技术领域
本发明属于海洋工程技术领域，尤其是涉及一种多层变角度开孔折弯板透水消波装置。
背景技术
作为开展波浪试验的重要设备，波浪水槽的造波质量直接关系着其开展试验的能力以及数据的准确性。一般地，由于波浪水槽的尺寸会受到场地的限制，当波浪传播到水槽的端部时，会产生反射现象，反射波将会严重影响试验段周围的波浪和流场，影响试验的精度，甚至导致试验无法正常开展。因此，波浪水槽均会在端部安装消波装置，以最大限度地减少波浪的反射。
目前国内外波浪水槽消波装置，大多为斜坡式，其消波原理是利用波浪上行时克服阻力和破碎以及水体与消波装置相互作用产生的涡动来消耗波浪的能量，其消波效果和坡度有关，坡面越缓，消波性能越好。所以一般消波装置长度长，占用空间大，无法用于小长度水槽的消波。
中国专利CN 104309779A公开了一种适用于海上浮体的半潜式消波墙，包括浮箱平台和设置在浮箱平台上的消波碎波组件；所述消波碎波组件包括若干层消波模块，上下层消波模块之间通过支架固定支撑，所述消波模块包括基体和设置在基体迎波面、背波面的横向片状消波瓦，消波瓦上设有开孔；浮箱平台底部通过锚链系统连接在海底，浮箱平台上表面设有内置的凹槽轨道，消波碎波组件最底层的消波模块下方设有与所述凹槽轨道相适配的滑轮，所述滑轮通过连杆与该消波模块固定连接，所述连杆与液压系统的液压缸活塞杆连接。区别于该专利的消波碎波组件的排布方式，本发明所述的消波装置主体部分采用开孔折弯板分层排布的方式，由上至下共8层开孔消波板，消波板呈阶梯状排布，每层消波板数量从上至下递减。迎浪侧消波板数量少于后侧消波板数量，使得波浪刚进入消波装置时产生尽量小的反射，随后逐渐增加消波板的数量，增强消波性能，达到逐级消波的目的。所述消波装置每层开孔折弯板之间存在一定间距，形成一个消浪室，波浪能量在消浪室里充分耗散，从而减少透过消波装置的波浪。所以所述的消波装置具有更广的适用面，可用于海洋工程波浪水池以及港口等需要消波的区域。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多层变角度开孔折弯板透水消波装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
多层变角度开孔折弯板透水消波装置，包括主框架及若干设有开孔的折弯消波板，
所述主框架包括支架体及连接在所述支架体下方的固定板，主框架可以使用铝型材和铝板搭建而成，
所述折弯消波板的两端连接在所述固定板上，该折弯消波板与水平平面之间呈一可调节的倾斜角度设置，采用铝合金材料制作得到。
所述折弯消波板开设有圆形通孔，通孔纵向以及横向等间距排布。
所述折弯消波板沿短边中心线弯折，短边的中心线向上突起。
弯折后的折弯消波板相对于水平面呈一倾斜角。
所述倾斜角的角度可调，范围为0-60°，以应对不同参数的波浪。倾角的改变会改变消波装置的消波性能，倾角越大，所述的消波装置反射系数越大，透射系数越小。因此，可以根据实际使用情景，调节倾角，达到最理想的消波效果。
所述折弯消波板在迎浪侧数量较少，后侧数量较多，构成的整体结构的侧视呈直角三角形的形状。
所述折弯消波板呈竖直的列状分布，各竖直列之间的间距相等，每个竖直列上分布的折弯消波板的间距上密下疏。
进一步的，所述的折弯消波板分层排布，由上至下共8层开孔消波板，消波板呈阶梯状排布，每层消波板数量从上至下递减。迎浪侧消波板数量少于后侧消波板数量，使得波浪刚进入消波装置时产生尽量小的反射，随后逐渐增加消波板的数量，增强消波性能，达到逐级消波的目的。
所述折弯消波板的短边中心线的下表面固定有圆形不锈钢棒，增强折弯消波板的抗弯强度。
所述折弯消波板在使用时均没于水面下。
所述支架体还可以为带锚泊的浮式支架。
与现有技术相比，本发明中设置的消波板呈阶梯形排布，考虑了波速与水深的关系。开孔消波板可使波浪产生变形、破碎，进而达到消波的目的。波浪通过开孔消波板时，波浪中一部分会反射，另一部分会透射，与开孔板多次作用，消耗大量波能。前后两列消波板有一定间隔，形成消浪室，可进一步使波浪破碎，提升对长周期波的消波效果。同时，所述的开孔折弯板上开有圆形通孔，且层与层之间存在空隙，能够减少对水流的阻塞。该消波装置能够达到低反射、低透射、透水透流的目标，且稳定性好，既可用于小长度的海洋工程波浪水槽的消波，为波浪模型试验提供高质量的波浪，保证稳定的试验水槽水体流态，也可用于海港的消浪设备，保证港区内不被海浪侵蚀。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为主框架的结构示意图；
图3为折弯消波板的侧视图；
图4为折弯消波板的正视图；
图5为折弯消波板的排布示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例
多层变角度开孔折弯板透水消波装置，其结构如图1所示，包括主框架1及若干设有开孔的折弯消波板3，主框架包括支架体11及连接在支架体11下方的固定板12，固定板12通过“T”型螺丝与支架体11连接，如图2所示。主框架1可以使用铝型材和铝板搭建而成，折弯消波板2的两端连接在固定板12上，该折弯消波板2与水平平面之间呈一可调节的倾斜角度设置，采用铝合金材料制作得到。折弯消波板2的结构如图3-4所示，在折弯消波板2上开设有圆形通孔，通孔在纵向以及横向等间距排布，并且折弯消波板2沿短边中心线弯折，短边的中心线向上突起，弯折后的折弯消波板相对于水平面呈一倾斜角，倾斜角的角度在0°-60°范围内可调，并且在折弯消波板的短边中心线的下表面固定有圆形不锈钢棒，增强折弯消波板的抗弯强度，本实施例中控制倾斜角的角度为10°。
折弯消波板2的分布如图5所示，在迎浪侧数量较少，后侧数量较多，构成的整体结构的侧视呈直角三角形的形状。进一步来说，折弯消波板5呈竖直的列状分布，各竖直列之间的间距相等，每个竖直列上分布的折弯消波板的间距上密下疏。本实施例中，折弯消波板分层排布，由上至下共8层开孔消波板，消波板呈阶梯状排布，每层消波板数量从上至下递减。迎浪侧消波板数量少于后侧消波板数量，使得波浪刚进入消波装置时产生尽量小的反射，随后逐渐增加消波板的数量，增强消波性能，达到逐级消波的目的。
消波装置在使用时，安装于水槽末端，开孔折弯消波板均没于水面下，顶层开孔折弯消波板凸起处刚好与液面重合，另外主框架的形式可以根据具体使用情形另做修改例如使用在实际港区内，可以改成浮式支架(带锚泊)。
本装置可改变开孔折弯消波板倾角，从而适应参数不同的波浪；通过阶梯式布置多层开孔折弯消波板，在减少波浪反射的同时，增加波浪与消波装置的相互作用，有效地促进波浪的破碎与耗散，达到优良的消波效果；透空式设计能够减小消波装置对流的阻塞，可用于海洋工程波流试验水池，亦可用与港区等临海区域的消波。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (5)

1.多层变角度开孔折弯板透水消波装置，其特征在于，该装置包括主框架及若干设有开孔的折弯消波板，
所述主框架包括支架体及连接在所述支架体下方的固定板，
所述折弯消波板的两端连接在所述固定板上，该折弯消波板与水平平面之间呈一可调节的倾斜角度设置；所述倾斜角的角度为0-60°；
所述折弯消波板开设有圆形通孔；
所述折弯消波板呈竖直的列状分布，各竖直列之间的间距相等，每个竖直列上分布的折弯消波板的间距上密下疏；所述折弯消波板构成的整体结构的侧视呈直角三角形的形状；
所述的折弯消波板分层排布，由上至下共8层开孔消波板，消波板呈阶梯状排布，每层消波板数量从上至下递减，迎浪侧消波板数量少于后侧消波板数量，使得波浪刚进入消波装置时产生尽量小的反射，随后逐渐增加消波板的数量，增强消波性能，达到逐级消波的目的。
2.根据权利要求1所述的多层变角度开孔折弯板透水消波装置，其特征在于，所述折弯消波板沿短边中心线弯折，短边的中心线向上突起。
3.根据权利要求2所述的多层变角度开孔折弯板透水消波装置，其特征在于，所述折弯消波板的短边中心线的下表面固定有圆形不锈钢棒。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的多层变角度开孔折弯板透水消波装置，其特征在于，所述折弯消波板在使用时均没于水面下。
5.根据权利要求1所述的多层变角度开孔折弯板透水消波装置，其特征在于，所述支架体还可以为带锚泊的浮式支架。
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