CN114235338B - 一种拖曳水池消波装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种拖曳水池消波装置，包括箱型消波岸和升降系统；箱型消波岸一个侧面设置调深水箱，一个侧面间隔设置若干平行的上碎波板，一个侧面间隔设置若干平行的下导流板，两个端面均设置带有侧流孔的侧板；调深水箱的外侧壁设置行走机构，内侧壁设置若干平行的内部阻流板，底部设置底导流槽，底导流槽底部设置与其连通的引流管；下导流板侧部设置导流板引流槽；升降系统包括安装于拖曳水池岸壁上的电机以及设置于拖曳水池岸壁内侧的升降导轨；电机通过拉绳与箱型消波岸连接，行走机构在电机的驱动下沿升降导轨移动。本发明箱型消波岸，通过水流相互作用抵消波浪能，快速减小波高；箱体内部还设置阻流板，进一步降低水流动能，提高消波效率。

Description

一种拖曳水池消波装置
技术领域
本发明涉及波浪消除技术领域，具体涉及一种用于拖曳水池的消波装置。
背景技术
现有拖曳水池消波装置一般为消波岸，消波岸形状为横条、网状或者带孔板，固定于拖曳水池两侧，其缺点在于，由于水池中水的蒸发或者流失，水面高度处于动态变化中，而消波岸的消波效率在某一深度时最为高效，波浪平静最快，这要求拖曳水池要经常调节水深，以期达到高效的试验效率。同时，部分拖曳水池由于要进行浅水试验，一般的固定式消波岸就不能发挥作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对上述现有消波装置存在的消波效率较低的不足，提供一种拖曳水池消波装置，它是可沿着导轨滑动的浮动式箱型消波装置，可调节消波岸浸入水中的深度，无论深水还是浅水环境，均可达到最佳的消波效率。
本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：
一种拖曳水池消波装置，包括箱型消波岸和升降系统；
所述箱型消波岸包括三个侧面和两个端面，其中，一个侧面设置调深水箱，一个侧面间隔设置若干平行的上碎波板，一个侧面间隔设置若干平行的下导流板，两个端面均设置带有侧流孔的侧板；所述调深水箱的外侧壁设置行走机构，所述行走机构位于箱型消波岸的箱体外部，调深水箱的内侧壁设置若干平行的内部阻流板，所述内部阻流板位于箱型消波岸的箱体内部；所述调深水箱底部设置底导流槽，所述底导流槽底部设置与其连通的引流管；所述下导流板所在侧面的底部设置下出流孔，箱体内的水经所述下出流孔流入所述底导流槽；所述下导流板所在侧面的侧部沿下导流板的排布方向设置导流板引流槽，用于将下导流板上的水流引入所述底导流槽；
所述升降系统包括安装于拖曳水池岸壁上的电机以及设置于拖曳水池岸壁内侧的升降导轨；所述电机通过拉绳与所述箱型消波岸连接，所述行走机构与所述升降导轨适配，在电机的驱动下沿所述升降导轨移动。
上述方案中，所述拖曳水池消波装置还包括岸基控制箱，所述电机与岸基控制箱信号连接，电机接收岸基控制箱的指令。
上述方案中，所述箱型消波岸上表面设有波高指示器，所述波高指示器与岸基控制箱信号连接，所述岸基控制箱采集所述波高指示器的测量数据。
上述方案中，所述拖曳水池消波装置还包括位置测量系统，所述位置测量系统包括安装于拖曳水池岸壁上的位移传感器，所述位移传感器与岸基控制箱信号连接，所述岸基控制箱采集所述位移传感器的测量数据。
上述方案中，所述上碎波板、下导流板、内部阻流板分别沿各自所在侧面从上至下依次排布，且上碎波板、下导流板、内部阻流板分别垂直于各自所在侧面设置。
上述方案中，所述上碎波板与下导流板的夹角范围为60°～120°。
上述方案中，所述内部阻流板上设有通孔。
上述方案中，所述底导流槽为斜向导流槽，使水流顺利流向所述引流管。
上述方案中，所述升降导轨为开设于拖曳水池岸壁内侧的槽道；所述引流管靠近拖曳水池岸壁的一侧为平面，远离拖曳水池岸壁的一侧为弧面，且引流管设于槽道中。
上述方案中，所述调深水箱底部设有下水阀，顶部设有上气阀。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的消波岸为箱型，包括设置成一定角度的碎波板和导流板，通过水流相互作用抵消波浪能，快速减小波高；箱体内部还设置阻流板，进一步降低水流动能，提高消波效率。
2、本发明的消波岸还包括调深水箱，根据水深自适应调节消波岸露出水面高度，无论水深如何，始终保持最佳消波效率。
3、对需要提升消波岸的情况，消波岸上水流会通过导流板引流槽和底导流槽进入水体之中，不会重新引起新的波浪，提高了消波效率。
4、箱型消波岸上设置有波高测量装置，可实时测量波浪高度，给试验人员提供直观指示，有利于提高试验效率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明拖曳水池消波装置的安装示意图；
图2是图1的局部放大图；
图3是本发明拖曳水池消波装置的箱型消波岸的正面结构示意图；
图4是本发明拖曳水池消波装置的箱型消波岸的背面结构示意图；
图5是本发明拖曳水池消波装置的箱型消波岸的侧面结构示意图；
图6是箱型消波岸的局部结构剖视图；
图7是图6的另一角度示意图；
图8是箱型消波岸上弧形引流管的结构示意图。
图中：10、箱型消波岸；11、调深水箱；111、第一调深水箱；112、第二调深水箱；113、第三调深水箱；114、上气阀；115、下水阀；116、挂耳；12、上碎波板；13、下导流板；131、下出流孔；132、隔板；133、导流板引流槽；14、侧板；141、侧流孔；15、底导流槽；16、引流管；17、内部阻流板；18、波高指示器；19、行走机构；
21、电机；22、支撑滑轮；23、升降导轨；
31、激光位移传感器；
40、岸基控制箱；
200、拖曳水池岸壁。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1-8所示，为本发明实施例提供的一种拖曳水池消波装置，包括箱型消波岸10、升降系统、岸基控制箱40、位置测量系统。
箱型消波岸10包括三个侧面和两个端面，其中，一个侧面设置调深水箱11，一个侧面间隔设置若干平行的上碎波板12，一个侧面间隔设置若干平行的下导流板13，两个端面均设置带有侧流孔141的侧板14。调深水箱11、上碎波板12、下导流板13和两块侧板14共同构成箱型消波岸10。调深水箱11底部设有下水阀115，顶部设有上气阀114。调深水箱11的外侧壁设置行走机构19，行走机构19位于箱型消波岸10的箱体外部；调深水箱11的内侧壁设置若干平行的内部阻流板17，内部阻流板17位于箱型消波岸10的箱体内部。调深水箱11底部设置底导流槽15，底导流槽15底部设置与其连通的引流管16。下导流板13所在侧面的底部设置下出流孔131，箱体内的水经下出流孔131流入底导流槽15。下导流板13所在侧面的侧部沿下导流板13的排布方向设置导流板引流槽133，导流板引流槽133可以让下导流板13上的水流沿其本身流向底导流槽15中，不会滴向水面重新造成波纹。箱型消波岸10的消波原理为：波浪接触箱型消波岸10后，上部波浪首先在上碎波板12的作用下流入箱体内，下部波浪进入下导流板13，使上下水流相向对撞流动，后在内部阻流板17的作用下进一步降低流速，消耗波浪动能，提高消波效率。
升降系统包括安装于拖曳水池岸壁200上的电机21、支撑滑轮22以及设置于拖曳水池岸壁200内侧的升降导轨23；电机21通过拉绳与箱型消波岸10连接，拉绳绕过支撑滑轮22。行走机构19与升降导轨23适配，在电机21的驱动下沿升降导轨23移动。电机21与岸基控制箱40信号连接，电机21接收岸基控制箱40的指令。电机21可采用无线遥控方式，数据传输也可采用无线形式。
位置测量系统包括安装于拖曳水池岸壁200上的激光位移传感器31，用于测量箱型消波岸10距离水池岸壁上表面的高度，激光位移传感器31与岸基控制箱40信号连接，岸基控制箱40采集激光位移传感器31的测量数据。
进一步优化，本实施例中，箱型消波岸10上表面设有波高指示器18，供电线和数据线沿着拉绳布置，与岸基控制箱40信号连接，岸基控制箱40采集波高指示器18的测量数据。
进一步优化，本实施例中，上碎波板12、下导流板13、内部阻流板17分别沿各自所在侧面从上至下依次排布，且上碎波板12、下导流板13、内部阻流板17分别垂直于各自所在侧面设置。
进一步优化，本实施例中，上碎波板12与下导流板13的夹角范围为60°～120°，优选的，上碎波板12与下导流板13角度成90度左右消波效果最佳。
进一步优化，本实施例中，内部阻流板17上设有条形通孔，可进一步起到降低水流动能的作用。
进一步优化，本实施例中，底导流槽15为斜向导流槽，水流可顺利流向引流管16。
进一步优化，本实施例中，升降导轨23为开设于拖曳水池岸壁200内侧的槽道，行走机构19为设置于槽道内的轴承小车。
进一步优化，本实施例中，引流管16靠近拖曳水池岸壁200的一侧为平面，远离拖曳水池岸壁200的一侧为弧面，且引流管16设于槽道内部，当消波岸升起时，弧形引流管16处于槽道之中，可减小槽道对波浪试验时波高的影响。
进一步优化，本实施例中，下出流孔131由设置于下导流板13底部的若干隔板132之间的间隙构成，隔板132与下导流板13垂直。
进一步优化，本实施例中，单个箱型消波岸10背部设有三个调深水箱11，可方便调节消波岸浮态，依次为沿长度方向并排设置的第一调深水箱111、第二调深水箱112、第三调深水箱113；每个调深水箱11底部各设一个下水阀115和一个上气阀114。
进一步优化，本实施例中，调深水箱11上部两端设有挂耳116，作为吊点。
进一步优化，本实施例中，拖曳水池消波装置沿拖曳水池岸壁200的长度方向布置多个。
本发明拖曳水池消波装置使用时，首先，通过电机21缓慢放下箱型消波岸10，接触水面后，打开调深水箱11底部下水阀115和上部上气阀114，水进入调深水箱11后，调整消波岸高度，使其上碎波板12露出水面约一半高度，关闭底部下水阀115和上部上气阀114，箱型消波岸10可稳定浮于水面；然后，开启拖曳水池造波机，多次测量消波耗时，调整调深水箱11内水量，找到最佳消波效率的深度。
针对变水深的试验环境，通过电机21调整箱型消波岸10高度，使其在各水深均有较高消波效率。
对于进行波浪试验，需要提升箱型消波岸10的情况，首先启动电机21，缓慢提升箱型消波岸10高度，通过激光位移传感器31得到箱型消波岸10距岸壁顶的距离，水流在导流板引流槽133和底导流槽15的作用下，流入底部弧形引流管16内，再流入水中，整个箱型消波岸10不会因为水滴的影响生成新的波浪；造波完成后，再快速降低箱型消波岸10高度，进行消波，当进行下一次造波试验时，再缓慢提升箱型消波岸10高度，进行下一次试验。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种拖曳水池消波装置，其特征在于，包括箱型消波岸和升降系统；
所述箱型消波岸包括三个侧面和两个端面，其中，一个侧面设置调深水箱，一个侧面间隔设置若干平行的上碎波板，一个侧面间隔设置若干平行的下导流板，两个端面均设置带有侧流孔的侧板；所述调深水箱的外侧壁设置行走机构，所述行走机构位于箱型消波岸的箱体外部，调深水箱的内侧壁设置若干平行的内部阻流板，所述内部阻流板位于箱型消波岸的箱体内部；所述调深水箱底部设置底导流槽，所述底导流槽底部设置与其连通的引流管；所述下导流板所在侧面的底部设置下出流孔，箱体内的水经所述下出流孔流入所述底导流槽；所述下导流板所在侧面的侧部沿下导流板的排布方向设置导流板引流槽，用于将下导流板上的水流引入所述底导流槽；
所述升降系统包括安装于拖曳水池岸壁上的电机以及设置于拖曳水池岸壁内侧的升降导轨；所述电机通过拉绳与所述箱型消波岸连接，所述行走机构与所述升降导轨适配，在电机的驱动下沿所述升降导轨移动。
2.根据权利要求1所述的拖曳水池消波装置，其特征在于，所述拖曳水池消波装置还包括岸基控制箱，所述电机与岸基控制箱信号连接，电机接收岸基控制箱的指令。
3.根据权利要求2所述的拖曳水池消波装置，其特征在于，所述箱型消波岸上表面设有波高指示器，所述波高指示器与岸基控制箱信号连接，所述岸基控制箱采集所述波高指示器的测量数据。
4.根据权利要求2所述的拖曳水池消波装置，其特征在于，所述拖曳水池消波装置还包括位置测量系统，所述位置测量系统包括安装于拖曳水池岸壁上的位移传感器，所述位移传感器与岸基控制箱信号连接，所述岸基控制箱采集所述位移传感器的测量数据。
5.根据权利要求1所述的拖曳水池消波装置，其特征在于，所述上碎波板、下导流板、内部阻流板分别沿各自所在侧面从上至下依次排布，且上碎波板、下导流板、内部阻流板分别垂直于各自所在侧面设置。
6.根据权利要求1所述的拖曳水池消波装置，其特征在于，所述上碎波板与下导流板的夹角范围为60°～120°。
7.根据权利要求1所述的拖曳水池消波装置，其特征在于，所述内部阻流板上设有通孔。
8.根据权利要求1所述的拖曳水池消波装置，其特征在于，所述底导流槽为斜向导流槽，使水流顺利流向所述引流管。
9.根据权利要求1所述的拖曳水池消波装置，其特征在于，所述升降导轨为开设于拖曳水池岸壁内侧的槽道；所述引流管靠近拖曳水池岸壁的一侧为平面，远离拖曳水池岸壁的一侧为弧面，且引流管设于槽道中。
10.根据权利要求1所述的拖曳水池消波装置，其特征在于，所述调深水箱底部设有下水阀，顶部设有上气阀。
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