CN109115458B - 一种自由改变角度的楔形消波装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自由改变角度的楔形消波装置，其具有：滑轨、转把、滑块、定滑轮、连接绳、小滑轮、吊钩、消波板以及竖板，通过滑动滑块调整消波板的上下位置，并且通过调节转把改变连接绳的长度以调节消波板的角度，从而解决了现有技术中的不能很好地消除不同水深下的不同尺度的内孤立波的技术问题。

Description

一种自由改变角度的楔形消波装置

技术领域

本发明涉及消波装置的技术领域，具体而言，尤其涉及一种自由改变角度的楔形消波装置。

背景技术

内波是一种水下波，是在海洋内部密度不均匀水层间发生的一种波动。由于内波的能量比相应的表面波小得多，只需小小的扰动就能形成内波，且这种扰动是普遍存在的。因此，内波像海面波浪一样广泛存在于各大洋中。海洋中的内波波幅一般达百米量级，破坏力极大，因此，对内波的研究是十分必要的。海洋内孤立波是一种特殊的内波,它能够长距离的传播且保持波形基本不变。在进行内孤立波水槽实验时，为了降低反射波对实验结果的影响和减少实验等待时间，往往需要对内孤立波进行消除。

现有的楔形消波装置不能很好地消除不同水深下的不同尺度的内孤立波，为解决此问题，本发明提出一种自由改变角度和作业水深的楔形消波装置，用以消除实验室水槽内生成的不同尺度的内孤立波。

发明内容

根据上述提出现有的楔形消波装置不能很好地消除不同水深下的不同尺度的内孤立波的技术问题，而提供一种自由改变角度的楔形消波装置。本发明主要通过拉拽连接绳来调整消波板的位置，从而起到消除不同尺度的内孤立波的效果。

本发明采用的技术手段如下：

一种自由改变角度的楔形消波装置，其包括：

两条滑轨，其呈直线状且竖立固定安装在水槽的长度方向的一端，并且彼此平行设置；

竖板，其包括顶部和主体部，所述顶部相对于所述主体部向一侧弯折，在所述主体部的与所述顶部弯折的方向为相同方向的第一侧面的大致中央，沿着水平方向隔开固定间隔地依次焊接设置有四个转把，位于外侧的两个转把为外侧转把，位于内侧的两个转把为内侧转把，在所述外侧转把和与之相邻的内侧转把之间的靠上方位置分别焊接设置有两个滑块，所述滑块的凹口朝向与所述竖板相反的方向，以能够沿着滑轨自由移动的方式与滑轨嵌合在一起，同时，所述滑块具有锁紧装置，利用所述锁紧装置能够将自身固定在所需的位置，在与所述第一侧面相反一侧的第二侧面的大致中央，沿着水平方向嵌入设置有转动轴，在所述顶部的与四个所述转把相对应的位置分别设置有四个定滑轮；

两个消波板，其一侧表面具有波浪形多孔结构，另一侧表面为平坦面，在靠近上侧板角且与靠外侧的定滑轮相对应的位置分别开设有两个贯通孔，两个所述消波板以波浪形表面彼此相对的方式，将一端与所述转动轴铰链连接，能够单独自由转动，两个所述消波板中的位于上方的消波板为上消波板，位于下方的消波板为下消波板，在所述下消波板的平坦面的开设有贯通孔的位置分别设置有第一吊钩，在所述上消波板的平坦面的开设有贯通孔的位置设置有小滑轮，同时在所述上消波板的平坦面的与靠内侧的定滑轮相对应的位置分别设置有第二吊钩；

两根外侧连接绳，其一端分别固定于第一吊钩，另一端经由所述小滑轮和与所述小滑轮相对应的定滑轮，分别固定于相对应的所述外侧转把；以及

两根内侧连接绳，其一端分别固定于第二吊钩，另一端经由相对应的定滑轮分别固定于相对应的所述内侧转把。

进一步地，四个转把分别具有保持装置，所述保持装置能够保持两个消波板的状态。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的自由改变角度的楔形消波装置，通过调节滑块来改变消波板的上下位置，实现了消除不同水深的内孤立波的效果。

2、本发明提供的自由改变角度的楔形消波装置，通过拉拽连接绳来调整消波板的位置，起到消除不同尺度的内孤立波的效果。

综上，应用本发明的技术方案，能够解决现有技术中的不能很好地消除不同水深下的不同尺度的内孤立波的问题。

基于上述理由本发明可在消除内孤立波等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的自由改变角度的楔形消波装置的示意图。

图2为本发明的自由改变角度的楔形消波装置的主视图。

图3为本发明的自由改变角度的楔形消波装置的工作原理图。

图中：1、滑轨；2、外侧转把；3、内侧转把；4、滑块；5、定滑轮；6、外侧连接绳；7、小滑轮；8、内侧连接绳；9、第一吊钩和第二吊钩；10、上消波板；11、下消波板；12、竖板；13、水槽；14、下层流体；15、上层流体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示，本发明提供了一种自由改变角度的楔形消波装置，其具有两条滑轨1，该两条滑轨1呈直线状且竖立固定安装在水槽的长度方向的一端，并且彼此平行设置。

此外，还具有竖板12，其包括顶部和主体部，顶部相对于主体部向一侧弯折，在主体部的与顶部弯折的方向为相同方向的第一侧面的大致中央，沿着水平方向隔开固定间隔地依次焊接设置有四个转把，位于外侧的两个转把为外侧转把2，位于内侧的两个转把为内侧转把3，四个转把分别具有保持装置，该保持装置能够保持两个消波板的状态。在外侧转把2和与之相邻的内侧转把3之间的靠上方位置分别焊接设置有两个滑块4，滑块4的凹口朝向与竖板12相反的方向，以能够沿着滑轨1自由移动的方式与滑轨1嵌合在一起，从而能够使竖板12沿着上下方向移动，同时，滑块4具有锁紧装置，利用该锁紧装置能够将竖板12固定在所需的位置。在与第一侧面相反一侧的第二侧面的大致中央，沿着水平方向嵌入设置有转动轴，在顶部的与四个转把相对应的位置分别设置有四个定滑轮5。

此外，还具有两个消波板，其一侧表面具有波浪形多孔结构，另一侧表面为平坦面，在靠近上侧板角且与靠外侧的定滑轮5相对应的位置分别开设有两个贯通孔，两个消波板以波浪形表面彼此相对的方式，将一端与转动轴铰链连接，能够单独自由转动。两个消波板中的位于上方的消波板为上消波板10，位于下方的消波板为下消波板11，在下消波板11的平坦面的开设有贯通孔的位置分别设置有第一吊钩9，在上消波板10的平坦面的开设有贯通孔的位置设置有小滑轮7，同时在上消波板10的平坦面的与靠内侧的定滑轮5相对应的位置分别设置有第二吊钩9。

此外，还具有两根外侧连接绳6，其一端分别固定于第一吊钩9，另一端经由小滑轮7和与小滑轮7相对应的定滑轮5，分别固定于相对应的外侧转把2。

此外，还具有两根内侧连接绳8，其一端分别固定于第二吊钩9，另一端经由相对应的定滑轮5分别固定于相对应的内侧转把3。

实施例1

如图3，实验工况上层流体与下层流体厚度分别为3cm、25cm，采用抽板造波法，不同塌陷高度工况下依据无量纲值拟合一条曲线y＝-0.061x2+0.8135x-0.1733，横坐标为无量纲值di/h1,纵坐标为无量纲值a/h1(di为塌陷高度，h1为硅油厚度，a为孤立波波幅)。根据拟合曲线，每设计一塌陷高度di会得出一固定波幅a的值。

根据上层流体15厚度3cm，下层流体14厚度25cm，调节滑块4的高度使下消波板11位于内孤立波所要经过的路径上，使孤立波通过爬坡作用初步消减其自身的能量，由于波浪遇孔隙结构会发生反射，同时水流在波浪形表面剧烈紊动，波能耗散，波高衰减，其能量得到进一步减弱，从而达到较好的消波效果。当造波区宽度为35cm、塌陷高度为di＝6cm时，根据拟合曲线得出波幅a＝3.63cm，观察内孤立波经过消波板反射后波幅变化的程度及快慢，若消波效果不理想，则可通过调节滑块4来改变消波板的上下位置或旋转固定于竖板12上的转把2调节上下消波板的角度以使内孤立波得到更进一步的能量衰减，根据实验结果可知，当下消波板与水平方向夹角27°时内孤立波能量耗散率最大，所以调节转把2使下消波板11与水平方向夹角为27°，此时，内孤立波被完全消除。由此，完成一个工况的设定。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种自由改变角度的楔形消波装置，其特征在于，包括：

两条滑轨，其呈直线状且竖立固定安装在水槽的长度方向的一端，并且彼此平行设置；

竖板，其包括顶部和主体部，所述顶部相对于所述主体部向一侧弯折，在所述主体部的与所述顶部弯折的方向为相同方向的第一侧面的大致中央，沿着水平方向隔开固定间隔地依次焊接设置有四个转把，位于外侧的两个转把为外侧转把，位于内侧的两个转把为内侧转把，在所述外侧转把和与之相邻的内侧转把之间的靠上方位置分别焊接设置有两个滑块，所述滑块的凹口朝向与所述竖板相反的方向，以能够沿着滑轨自由移动的方式与滑轨嵌合在一起，同时，所述滑块具有锁紧装置，利用所述锁紧装置能够将自身固定在所需的位置，在与所述第一侧面相反一侧的第二侧面的大致中央，沿着水平方向嵌入设置有转动轴，在所述顶部的与四个所述转把相对应的位置分别设置有四个定滑轮；

两个消波板，其一侧表面具有波浪形多孔结构，另一侧表面为平坦面，在靠近上侧板角且与靠外侧的定滑轮相对应的位置分别开设有两个贯通孔，两个所述消波板以波浪形表面彼此相对的方式，将一端与所述转动轴铰链连接，能够单独自由转动，两个所述消波板中的位于上方的消波板为上消波板，位于下方的消波板为下消波板，在所述下消波板的平坦面的开设有贯通孔的位置分别设置有第一吊钩，在所述上消波板的平坦面的开设有贯通孔的位置设置有小滑轮，同时在所述上消波板的平坦面的与靠内侧的定滑轮相对应的位置分别设置有第二吊钩；

两根外侧连接绳，其一端分别固定于第一吊钩，另一端经由所述小滑轮和与所述小滑轮相对应的定滑轮，分别固定于相对应的所述外侧转把；以及两根内侧连接绳，其一端分别固定于第二吊钩，另一端经由相对应的定滑轮分别固定于相对应的所述内侧转把。

2.根据权利要求1所述的自由改变角度的楔形消波装置，其特征在于，

四个转把分别具有保持装置，所述保持装置能够保持两个消波板的状态。

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