ES2349619T3 - Dispositivo para la generación de ondas estacionarias rectilíneas. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la generación de ondas estacionarias en un medio fluido, que comprende - un edificio transversal (Q) dispuesto, por lo menos en lo esencial, perpendicularmente con respecto a la dirección de la corriente (S), que está formado de tal manera que la salida se haga pasar de un movimiento de flujo circulatorio a uno de flujo rápido, - una rampa (1), conectada a este edificio (Q) corriente abajo, inclinada por lo menos esencialmente en la dirección de la corriente (S), - una contrarrampa (2) dispuesta en el extremo del lado de corriente abajo de esta rampa (1), por lo menos esencialmente en la dirección de la corriente (S), cuya pendiente media en la dirección de la corriente (S) presenta un ángulo (α) con respecto a la horizontal en la dirección de la corriente (S) y la cual presente, en su extremo del lado de corriente arriba, un paso favorable a la circulación hacia la rampa (1), - un suelo (3), dispuesto corriente abajo de la rampa (1) de la contrarrampa (2), cuya base está dispuesta una medida de altura (a) más baja que el extremo del lado de corriente abajo de la rampa (1) y/o que el extremo del lado de corriente arriba de la contrarrampa (2). - un cuerpo de conducción de corriente (4) dispuesto en la zona de corriente abajo del suelo (3), por lo menos aproximadamente, perpendicular con respecto de la dirección de la corriente (S), el cual conduce la corriente de tal manera que se forman allí remolinos los cuales presentan componentes de circulación claras en contra de la corriente principal en la dirección de la circulación (S).
Description
Dispositivo para la generación de ondas
estacionarias rectilíneas.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para la generación de ondas estacionarias en un medio
fluido, en particular en aguas fluentes.
La generación de ondas estacionarias en un medio
fluido se conoce en particular, del campo de obras hidráulicas. Por
ello se considera, en lo que viene a continuación, el agua como un
medio fluido.
Las ondas estacionarias son con frecuencia un
resultado no buscado de las instalaciones hidráulicas o de
características naturales o el resultado de una conducción
consciente de la corriente en instalaciones artificiales. Las ondas
estacionarias son aprovechadas de forma intensa, entre otros,
también por los surfistas y los practicantes del piragüismo.
Cabe diferenciar entre ondas estacionarias y
ondas estacionarias rompientes. Las ondas estacionarias están
caracterizadas por una conducción de la corriente bidimensional y
son, por lo menos aproximadamente, invariables a lo largo de un eje
perpendicular con respecto a la dirección de la corriente. Las ondas
estacionarias rompientes se pueden generar únicamente mediante una
conducción de la corriente tridimensional compleja.
La generación de ondas estacionarias rompientes
se conoce por la solicitud de patente alemana DE 103 08 812 A1. El
dispositivo para la generación de ondas estacionarias en un agua
fluente allí descrito presenta un edificio transversal, dispuesto
aproximadamente perpendicular con respecto a la dirección de la
corriente, una rampa de conducción curvada espacialmente, conectada
a éste corriente abajo, la cual encierra en la dirección de
circulación con ésta un ángulo cada vez más agudo, así como un
cuerpo de generación de ondas, que se puede ajustan en cuanto a la
altura, conectada corriente abajo de la rampa de conducción, el cual
está ajustado, con respecto a la dirección de la corriente,
inclinado un ángulo de ajuste. Este dispositivo es especialmente
adecuado para la generación de ondas estacionarias, en especial
rompientes. El dispositivo no está en conducciones, como
consecuencia de la conducción tridimensional compleja de la
circulación, de generar ondas estacionarias. El cuerpo de
generación de ondas se encuentra, en este dispositivo, directamente
debajo de la onda estacionaria. La disposición de un montaje
(generado de ondas) invariable que genera ondas, el cual se
encuentra asimismo directamente debajo de la onda estacionaria,
constituye el objeto de la memoria del modelo de utilidad alemán DE
200 19 358 U1 así como de la publicación de la solicitud de patente
alemana DE 101 02 805 A1. Montajes en principio similares en
sistemas de laboratorio o canales de prueba constituyen, entre otras
cosas, el objeto de publicaciones internacionales (A stationary
oblique breaking wave for laboratory testing of surfboards'' de
H.G. Hornung y P. Killen, Journal of Fluid Mechanics, 1976;
"Hydrodynamics of Surfboards", de Michael Paine, 1974,
actualmente en
http://www4,tpgi.com.au/users/mpaine/thesis.html). En las
publicaciones de derechos de protección EP 0 547 117 B2 (DE 691 14
013 T3) y EP 0 629 139 B1 (ED 693 10 719 T2), se describen
instalaciones para la generación de superficies de agua similares a
las ondas con una profundidad de fluencia menor y una velocidad
mayor en instalaciones de ocio artificiales. Aquí se genera una
corriente plana, la cual está en contacto directamente con el
cuerpo formado a modo de onda. Las instalaciones, concebidas para
aguas fluentes, según el modelo de utilidad DE 200 19 358 U1
así como publicación de la solicitud de patente DE 101 02 805 A1
no están en disposición de proporcionar ondas para actividades de
ocio con calidad similar a las instalaciones de este tipo con
circulación generada de manera artificial.
Es conocido que para la generación de ondas
estacionarias son adecuadas, en especial, rampas inclinadas en la
dirección de la corriente (entre otras p. ej. gracias a:
"Erzeugung von Wellen und Walzen für den Kanusport", Informe
del Institut für Wasserwesen de la Universidad del Bundeswehr en
Neubiberg por encargo de la Federación Bávara de Piragüismo, Marzo
de 2004). La formación de ondas se provoca aquí en especial mediante
el retardo abrupto de la corriente en el paso entre el movimiento
de flujo de flujo rápido sobre la rampa (índice de Froude > 1) y
un movimiento de flujo que circula con mayor lentitud corriente
abajo de la rampa (índice de Froude < 1). De especial
importancia para la formación de una onda estacionaria es al mismo
tiempo la altura del nivel de agua por debajo del dispositivo.
Un dispositivo para la generación de ondas se
describe además en el documento WO 02/083256 A, presentando este
dispositivo un edificio transversal, una rampa y un cuerpo de
conducción de la corriente en el sentido de la reivindicación
1.
La invención se plantea el problema de generar,
de forma optimizada, una onda estacionaria en particular para
actividades de ocio y deportivas. Otro problema que se plantea la
invención consiste en que indicar en especial posibilidades para el
control de la forma de onda y de la altura de onda. De manera
complementaria, la invención se plantea el problema de evitar
situaciones de circulación peligrosas en la conexión con la onda
estacionaria. El problema que se plantea la invención puede
consistir al mismo tiempo, en el marco de la invención, en la
solución de uno de los problemas individuales mencionados aunque
también en una solución sumaria de varios o todos los problemas
mencionados.
El problema se resuelve según la invención
mediante un dispositivo con las características de la reivindicación
1. Las estructuraciones ventajosas y los perfeccionamientos son el
objeto de las reivindicaciones subordinadas referidas a esta
reivindicación.
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La invención parte de la reflexión de que la
existencia y la forma de las ondas estacionarias están determinadas,
en gran medida, por la geometría del contorno que conduce la
corriente.
El dispositivo para la generación de ondas
estacionarias en un medio fluido comprende, según la invención, las
características de la reivindicación independiente 1.
La transformación de un movimiento de flujo
circulatorio en uno de flujo rápido significa, al mismo tiempo, un
paso del estado de circulación desde un índice de Froude con un
valor inferior a 1 a un índice de Froude con un valor superior a
1.
Mediante la movilidad del contorno que conduce
la corriente se puede controlar la onda en el sentido de la
invención. Esta movilidad del contorno se consigue mediante la
posibilidad de ajuste de la rampa y/o de la contrarrampa. La
corriente en conexión con la onda estacionaria es controlada por el
cuerpo de conducción de la corriente en cuanto a su formación
fundamental.
Por ello la rampa es, de forma ventajosa,
ajustable en cuanto a su inclinación en la dirección de circulación.
La inclinación de la rampa en la dirección de circulación puede ser
ajustable, en especial, al mismo tiempo entre una pendiente media
mínima de 1:20 a 1:8 y una pendiente media máxima de 1:8 a 1:1.
La rampa puede presentar una pendiente
invariable o que disminuye en la dirección de la corriente.
Asimismo, es posible una combinación de una pendiente invariable y
una que disminuye.
Como se ha mencionado con anterioridad, la
movilidad del contorno que conduce la corriente se puede alcanzar
también gracias a que la contrarrampa se puede ajustar en cuanto a
su pendiente en la dirección de la corriente. De manera ventajosa
el ángulo de la pendiente media de la contrarrampa con respecto a la
horizontal en la dirección de la corriente se puede ajustar entre
un ángulo mínimo de -45º a 0º hasta un ángulo máximo de 15º a
90º.
Como perfeccionamiento de la invención el lado
de la contrarrampa del lado orientado hacia la corriente puede
presentar una inclinación invariable o que aumenta en la dirección
de la corriente.
En otro perfeccionamiento de la invención el
cuerpo de conducción de la corriente se puede ajustar desde una
altura mínima de 0 a 0,5 veces la altura de la medida de altura
hasta una altura máxima de 0,6 al 1,5 veces la altura de la medida
de altura por encima del suelo.
En total se indican, mediante las posibilidades
de regulación y de ajuste, tanto de forma individual como
acumulativa, posibilidades para generar la onda estacionaria deseada
de manera adecuada, aunque también para variarla. La invención
realiza, por ello, una contribución valiosa en especial para la
utilización en el campo de las actividades de ocio y
deportivas.
Como perfeccionamiento de la invención la rampa
puede presentar una pared del lado de corriente arriba, una placa
rígida apoyada articulada en ésta, y un dispositivo para el ajuste
de la altura de la placa. En particular, puede ser ajustable al
mismo tiempo la parte del lado de corriente arriba de la rampa en
cuanto a su altura. Además puede estar previsto que la contrarrampa
presente una estructura similar a una placa apoyada articulada en
el extremo del lado de corriente abajo de la rampa y un dispositivo
para el ajuste del ángulo. Al mismo tiempo puede estar dispuesta de
forma ventajosa, sobre la estructura rígida similar a una placa de
la contrarrampa una estructura simular a una placa, flexible en la
dirección de la corriente, la cual en su extremo del lado de
corriente arriba presenta una transición tangencial hacia la
estructura similar a una placa de la rampa.
En el marco de la invención se da también la
posibilidad de que la contrarrampa presente un cuerpo de tubo cuya
forma puede variarse mediante carga de presión interior. En
correspondencia con la elección de una presión interior se forman
una forma y un contorno adecuados del cuerpo de tubo cuya forma
puede variarse. El cuerpo de tubo puede al mismo tiempo ser llenado
con cualquier líquido adecuado. Por ejemplo, se consideran aquí
agua o aire.
Como perfeccionamiento de la invención, el
cuerpo de conducción de la corriente puede presentar una estructura
rígida apoyada en el suelo articulada en su extremo del lado de
corriente arriba y un dispositivo para el ajuste de la altura. Con
la ayuda del dispositivo para el ajuste de la altura se puede
ajustar la altura del cuerpo de conducción de corriente.
También es posible que el cuerpo de conducción
de la corriente presente un cuerpo de tubo cuya forma se puede
variar mediante carga de presión interior. En este caso, se forman
también, en correspondencia con la elección de una presión
interior, una forma y contorno adecuados del cuerpo de tubo cuya
forma puede variarse. El cuerpo de tubo puede estar relleno al
mismo tiempo con cualquier fluido adecuado. Por ejemplo se
consideran para ello agua o aire. El cuerpo de circulación puede
estar formado, parcialmente o también preferentemente por completo,
con un cuerpo de tubo que se puede cargar mediante presión
interna.
Otra posibilidad de la posibilidad de ajuste
para la onda estacionaria que hay que generar se ofrece, según la
invención, gracias a que el cuerpo de conducción de la corriente
está apoyado sobre una placa que se puede desplazar, a lo largo del
suelo, horizontalmente en la dirección de la corriente la cual,
permite un posicionamiento adecuado del cuerpo de conducción de
corriente en la dirección de la corriente.
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Como perfeccionamiento de la invención pueden
estar dispuestas en las superficies laterales que limitan la
corriente del dispositivo, en la zona de la contrarrampa,
estructuras que influyen sobre la corriente las cuales reducen el
desplazamiento volumétrico en las zonas del borde de la onda
estacionaria.
Mediante el montaje estructuras que perturban la
circulación o influyen sobre ella, en las paredes laterales que
limitan lateral mente la circulación, se pueden generar separaciones
de corriente. Estas dan lugar a perturbaciones superficiales
locales y a turbulencias, sobre el flanco del lado de corriente
arriba de la onda estacionaria, las cuales conducen a
desplazamientos volumétricos localmente reducidos en las
proximidades de las paredes laterales. Estos pueden ser ventajosos
por motivos de técnica de seguridad o también de técnica de
funcionamiento.
El montaje de estructuras que influyen sobre la
corriente, las cuales reducen el desplazamiento volumétrico de la
onda estacionaria, puede estar previsto también, de manera puntual,
en la corriente principal en la zona de la contrarrampa. Con una
disposición puntual (sencilla o múltiple) de estructuras que
influyen sobre la corriente en la zona de la corriente principal se
pueden conseguir, en especial con vistas al aprovechamiento en el
marco de actividades de ocio y deportivas, de manera adicional
ventajas con respecto a una atracción mayor. Mediante estructuras
que influyen sobre la corriente en la zona de la corriente principal
se puede servir a una variación de la onda para el aumento de la
seguridad, a un aprovechamiento con vistas a maniobras para el
cambio de dirección (por ejemplo, mediante generación de zonas con
relaciones de circulación que favorecen las maniobras), a un
subdivisión en zonas diferentes (por ejemplo en dos o más zonas
paralela en la dirección de la corriente) y, fundamentalmente, a
una mayor variabilidad de la onda.
En el marco de la invención puede estar previsto
también que existan medios para la adición de gas comprimido, en
especial aire, en forma de burbujas de gas en el medio fluido, en la
zona de la rampa, y/o justo por encima del edificio transversal,
con lo cual varía el aspecto de la onda estacionaria en la zona
conectada en la dirección de la corriente. Mediante la adición
adecuada de gas comprimido o, preferentemente, de aire se puede
influir y elegir correspondientemente sobre el aspecto de la onda
estacionaria. Al mismo tiempo existe en especial la posibilidad de
que los medios para la adición de gas comprimido estén estructurados
de tal manera que una adición en la zona de la rampa y/o justo por
encima del edificio transversal de como resultado tiempos
diferentes en posiciones cambiantes.
Mediante la adición local de burbujas de aire o
de gas en la zona de la rampa se puede variar de manera esencial el
aspecto de la onda estacionaria. Las burbujas de aire modifican la
densidad y la viscosidad del medio fluido y conducen con ello a
variabilidades locales. En especial se pueden generar de esta manera
zonas con desplazamientos volumétricos algo reducidos, las cuales
son de especial interés para, por ejemplo, el cambio de dirección
de personas que están surfeando.
El dispositivo según la invención descrito
anteriormente es adecuado, en particular, para su utilización para
la generación de ondas estacionarias en una corriente de agua
natural y/o artificial. Es posible al mismo tiempo de manera
favorable una utilización en el campo de las actividades de ocio y
deportivas.
Las investigaciones experimentales de los
inventores demuestran que el carácter de las ondas estacionarias
está determinado, de manera esencial, por la salida específica, es
decir la salida por cada metro de anchura del dispositivo. La
posibilidad de ajuste del contorno que conduce la corriente en el
sentido de la invención garantiza que, incluso en caso de salida
cambiantes, puede tener lugar una optimización de la forma de la
onda estacionaria y de la situación de circulación en conexión con
la onda.
Típicamente, sirven para la generación de una
onda estacionaria, adecuada para la utilización prevista, para
alturas de onda de aproximadamente de 0,5 m hasta 2,0 m, entre 1,0
m^{3}/sm y 3,0 m^{3}/sm. La longitud de la rampa mide,
típicamente, desde aproximadamente 4,0 m hasta 12,0 m.
Las salidas, comparativamente grandes, en la
rampa y su longitud limitada condicionan en general que sobre la
rampa no se ajuste todavía ningún proceso de fluencia
estacionariamente uniforme. La corriente se encuentra todavía en la
aceleración. Mediante la posibilidad de ajuste de la rampa se puede
controlar por ello el contenido en energía de la corriente en el
punto de la base del lado de corriente arriba de la onda
estacionaria. Cuando mayor sea la inclinación de la rampa tanto
mayor será la diferencia de altura entre la línea de energía aguas
arriba y el extremo del lado de corriente abajo de la rampa.
En el lado de corriente abajo de la rampa se
puede controlar la dirección de la corriente, en el punto de base
del lado de corriente arriba, de la onda estacionaria mediante la
inclinación de la contrarrampa, la cual es descrita mediante un
ángulo con respecto a la horizontal en la dirección de la corriente.
Cuanto más empinado sea conducida la corriente en este punto hacia
arriba tanto más empinado se forma también el flanco del lado de
corriente arriba de la onda estacionaria. Esta posibilidad de ajuste
tiene una gran importancia para el carácter de la utilización de
ocio y para el grado de dificultad al transitar por la onda.
En conexión con la onda estacionaria se forman
con frecuencia estructuras de circulación en forma de rodillo con
componentes de circulación claras en contra de la dirección de la
corriente. Estas pueden conducir a grandes peligros para los
usuarios de las ondas estacionarias, dado que estos, dependiendo de
la fuerza de la corriente y de su capacidad de rendimiento
personal, no pueden abandonar estos rodillos con sus propias
fuerzas. Mediante un cuerpo de conducción de la corriente, la
corriente, que se sumerge en dirección hacia la base, es conducida
de nuevo directamente hacia arriba en la conexión directa con la
onda estacionaria. De este modo, se pueden evitar cilindros
peligrosos. De forma ventajosa está previsto por lo tanto según la
invención un cuerpo de conducción de la corriente ajustable para
evitar estructuras de corriente peligrosas con componentes de
corriente claras en contra de la dirección de la corriente en
conexión con la rampa.
La invención se explica a continuación con mayor
detalle sobre la base de ejemplos de realización en dibujos. Los
dibujos contienen al mismo tiempo en cada caso representaciones
parcialmente muy simplificadas, en los que:
la Fig. 1 muestra la estructura de conjunto de
una instalación con un dispositivo según la invención para la
generación de ondas estacionarias con en cada caso una
representación - Fig. 1a: en vista superior y - Fig. 1b: según la
sección longitudinal A-A de la representación en
vista superior de la Fig. 1a,
la Fig. 2 muestra una instalación con un
dispositivo para la generación de ondas estacionarias con geometría
ajustable del contorno que limita la corriente, en sección
longitudinal,
la Fig. 3 muestra una sección del dispositivo
según la invención con una segunda variante de rampa y
contrarrampa,
la Fig. 4 muestra una sección del dispositivo
según la invención con una tercera variante de la rampa y la
contrarrampa,
la Fig. 5 muestra una sección del dispositivo
según la invención con un ejemplo de realización de un cuerpo de
conducción de la corriente.
La Fig. 1 muestra, en representación
simplificada, la estructura de conjunto de una instalación para la
generación de ondas estacionarias. Tanto en la vista según la Fig.
1a como también en la sección A-A según la Fig. 1b
comprende, el dispositivo según la invención para la generación de
ondas estacionarias en la dirección de la corriente S, un edificio
transversal Q, una rampa 1, una contrarrampa 2, un suelo 3 y un
cuerpo de conducción de la corriente 4. La sección longitudinal
A-A de la Fig. 1b representa la posición de corte
mostrada en la representación superior de la Fig. 1a.
La contrarrampa 2, dispuesta en el extremo del
lado de corriente arriba de la rampa 1, por lo menos en la
dirección de la corriente S, presenta una pendiente media en la
dirección de la corriente S con un ángulo \alpha con respecto a
la horizontal en la dirección de la corriente S. La contrarrampa 2
posee, en su extremo del lado de corriente abajo, un paso favorable
a la corriente hacia la rampa 1.
La base del suelo 3 está dispuesta, en la Fig.
1, una medida de altura a más baja que el extremo del lado de
corriente abajo de la rampa 1 y el extremo del lado de corriente
arriba de la contrarrampa 2.
La Fig. 2 muestra una sección longitudinal con
una representación a título de ejemplo y simplificada de diferentes
posibilidades de ajuste del contorno que limita la corriente.
La posibilidad de ajuste de la rampa comprende
esencialmente la posibilidad de ajuste de la inclinación de la
rampa. Esta se puede alcanzar gracias a que la rampa está formada
por una placa RP rígida, la cual - como se puede ver en la Fig. 2 -
está apoyada articulada en la pared RW del lado de corriente
arriba.
Mediante un dispositivo para el ajuste de la
altura RZ de la placa RP rígida, se puede variar la inclinación de
la placa RP y, con ello, la inclinación de la rampa (ver rampa 1 en
la Fig. 1) en la dirección de la corriente S. En un ejemplo típico
de un dispositivo para el ajuste de la altura RZ de la placa RP
rígida el dispositivo RZ comprende un dispositivo auxiliar
ajustable mecánicamente (p. ej. mediante la utilización de barras
roscadas) o un dispositivo auxiliar hidráulicamente ajustable (p.
ej. cilindro hidráulico).
De manera complementaria, se puede influir sobre
la posición en altura de la rampa (ver la rampa 1 en la Fig. 1) y,
con ello, sobre la totalidad de la situación de circulación, la cual
está caracterizada por el dispositivo según la invención, mediante
la posibilidad de ajuste de la pared RW del lado de corriente
arriba. La cabeza de la pared del lado de corriente arriba es
equivalente a la corona de la rampa. Su posición en altura está
determinada por la altura de la pared RW ajustada en cada caso. La
pared RW del lado de corriente arriba puede constar de varios, por
ejemplo dos - como se muestra en la Fig. 2 - piezas de pared
dispuestas desplazables.
La contrarrampa (ver la contrarrampa 2 en la
Fig. 1) puede presentar una estructura rígida similar a una placa o
- como se muestra en la Fig. 2 - una placa GP rígida. La placa GP
rígida está apoyada articulada en el extremo del lado de corriente
abajo de la placa RP de la rampa (ver la rampa 1 en la Fig. 1).
En la Fig. 2, la contrarrampa está representada,
junto a una placa GP rígida apoyada articulada en el extremo del
lado de corriente abajo de la rampa, también con un dispositivo para
el ajuste del ángulo GW de la placa GP de la contrarrampa. El
ajuste del ángulo tiene lugar, al mismo tiempo, como se indica
mediante la flecha, de manera que mediante el ajuste del ángulo de
la placa GP de la contrarrampa (ver el ángulo \alpha con respecto
a la horizontal en la dirección de la corriente S en la Fig. 1) se
puede influir de manera adecuada sobre la situación de la
corriente. Por ejemplo, mediante accionamientos mecánicos o
hidráulicos, los cuales se pueden encontrar debajo de la placa GP
rígida o también lateralmente con respecto a la placa GP rígida, se
puede ajustar la inclinación de la placa GP rígida. Un dispositivo
de ajuste para el ajuste del ángulo del dispositivo para el ajuste
del ángulo GW de la placa GP rígida puede estar dispuesto por lo
tanto por ejemplo lateralmente en la zona exterior de las paredes
laterales que limitan lateralmente la corriente.
El cuerpo de conducción de la corriente
ajustable (ver cuerpo de conducción de la corriente 4 en la Fig. 1),
para evitar estructuras de corriente peligrosas en conexión con la
rampa, puede constar de una estructura SP rígida, formada en
general de manera favorable a la corriente, la cual en su extremo
del lado de corriente arriba está apoyada articulada. La
inclinación y la posición en altura de esta estructura SP rígida se
puede ajustar, mediante un dispositivo mecánico o hidráulico, para
la posibilidad de ajuste en altura SZ de la estructura SP rígida.
Este dispositivo para la posibilidad de ajuste en altura SZ debe
disponerse, preferentemente, debajo de o lateralmente con respecto
a la estructura SP rígida.
La totalidad del cuerpo de conducción de
corriente (ver el cuerpo de conducción de corriente 4 en la Fig. 1)
puede, además, ser dispuesto sobre una placa SH desplazable
paralelamente con respecto al suelo. Con ello se puede optimizar,
en especial en dispositivos los cuales deben generar ondas a lo
largo de una zona de salida mayor, la posición del cuerpo de
conducción de la corriente.
La Fig. 3 muestra una sección del dispositivo
según la invención con una segunda variante de rampa (ver la rampa
1 en la Fig. 1) y contrarrampa (ver la contrarrampa 2 en la Fig. 1).
Como se ha representado en la Fig. 3, se puede disponer, sobre la
placa GP rígida, una placa flexible o una estructura GF similar a
una placa flexible, la cual procura una conformación favorable a la
circulación. Para ello es necesario que placa flexible en la
dirección de la corriente o estructura GF similar a una placa
presente, en su extremo de corriente arriba, un paso tangencial a
la placa RP de la rampa. En la Fig. 3 se muestra, como en la Fig. 2,
un dispositivo para el ajuste del ángulo GW de la placa GP o de la
estructura GF similar a una placa de la contrarrampa.
De forma complementaria o, preferentemente,
alternativa la formación de la contrarrampa (ver la contrarrampa 2
en la Fig. 1) es posible mediante un cuerpo tubular GS lleno con un
fluido como agua o aire. Como muestra la Fig. 4 está dispuesto un
cuerpo de tubo GS de este tipo, estructurado de formas alternativa a
la realización de la Fig. 3, en el extremo del lado de corriente
abajo de la placa RP de la rampa. En correspondencia con la
elección de una presión interior del fluido o una cantidad de
llenado en el cuerpo tubular GS cuya forma puede variar, se forman
una forma y un contorno adecuados del cuerpo tubular GS. Mediante
líneas de trazos se indican diferentes estados de llenado del
cuerpo tubular GS de la contrarrampa cuya forma puede variar
mediante carga con presión interior. El cuerpo tubular GS debería
presentar en su extremo de la parte de corriente abajo un pequeño
canto de rotura, el cual puede estar formado, por ejemplo, por una
estructura de tipo boca.
El cuerpo de control de la corriente, ajustable
para evitar estructuras de corriente peligrosas en conexión con la
rampa, puede estar formado por una estructura rígida, formada en
general de manera favorable a la corriente, la cual en su extremo
del lado de corriente arriba está apoyada articulada. De forma
complementaria o, preferentemente, alternativa a un dispositivo,
mecánico o hidráulico, para la posibilidad de ajuste en altura SZ,
mostrado en la Fig. 2, la posibilidad de ajuste en altura de la
estructura rígida se puede conseguir también mediante cuerpo
tubular rellenado con un fluido como agua o aire. La inclinación y
la posición en altura de la estructura SP rígida puede ser ajustada
(ver la Fig. 2). Éste debe ser dispuesto, preferentemente, debajo de
la estructura rígida. De forma complementaria o también,
preferentemente, alternativa a la variante mostrada en la Fig. 2,
el cuerpo de conducción de la corriente puede comprender un cuerpo
de tubo SS que se puede cargar mediante presión interna. Además, el
cuerpo de conducción de la corriente puede ser formado también por
completo con un cuerpo tubular SS que se puede cargar con presión
interior, como está representado en la Fig. 5. Se muestra asimismo
en la Fig. 5 la estructuración, conocida ya gracias a la Fig. 2, en
la cual la totalidad del cuerpo de conducción de la corriente (ver
el cuerpo de conducción de la corriente 4 en la Fig. 1) está
dispuesto sobre una placa SH desplazable paralelamente con respecto
al suelo. Mediante líneas de trazos se han indicado diferentes
estados de llenado y con ello contornos del cuerpo tubular SS, cuya
forma puede variar mediante carga con presión interior, del cuerpo
de conducción de la corriente.
- 1
- rampa
- 2
- contrarrampa
- 3
- suelo
- 4
- cuerpo de conducción de la corriente
\vskip1.000000\baselineskip
- \alpha
- ángulo
- a
- medida de altura
- GF
- placa flexible en la dirección de la corriente o estructura similar por encima de la placa de la contrarrampa
- GP
- placa de la contrarrampa
- GS
- contrarrampa como cuerpo tubular
- GW
- ajuste del ángulo de la placa de la contrarrampa
- Q
- edificio transversal
- RP
- placa de la rampa
- RW
- pared del lado de corriente abajo de la rampa (corresponde al edificio transversal)
- RZ
- ajuste de la altura en la placa apoyada articulada de la rampa (variación de la inclinación)
- S
- dirección de la corriente
- SH
- placa desplazable horizontalmente como apoyo del cuerpo de conducción de la corriente
- SP
- estructura rígida del cuerpo de conducción de la corriente
- SS
- cuerpo de conducción de la corriente como cuerpo tubular
- SZ
- ajuste de la altura de la estructura rígida apoyada articulada del cuerpo de conducción de la corriente (variación de la inclinación).
Claims (16)
1. Dispositivo para la generación de ondas
estacionarias en un medio fluido, que comprende
- \bullet
- un edificio transversal (Q) dispuesto, por lo menos en lo esencial, perpendicularmente con respecto a la dirección de la corriente (S), que está formado de tal manera que la salida se haga pasar de un movimiento de flujo circulatorio a uno de flujo rápido,
- \bullet
- una rampa (1), conectada a este edificio (Q) corriente abajo, inclinada por lo menos esencialmente en la dirección de la corriente (S),
- \bullet
- una contrarrampa (2) dispuesta en el extremo del lado de corriente abajo de esta rampa (1), por lo menos esencialmente en la dirección de la corriente (S), cuya pendiente media en la dirección de la corriente (S) presenta un ángulo (\alpha) con respecto a la horizontal en la dirección de la corriente (S) y la cual presente, en su extremo del lado de corriente arriba, un paso favorable a la circulación hacia la rampa (1),
- \bullet
- un suelo (3), dispuesto corriente abajo de la rampa (1) de la contrarrampa (2), cuya base está dispuesta una medida de altura (a) más baja que el extremo del lado de corriente abajo de la rampa (1) y/o que el extremo del lado de corriente arriba de la contrarrampa (2).
- \bullet
- un cuerpo de conducción de corriente (4) dispuesto en la zona de corriente abajo del suelo (3), por lo menos aproximadamente, perpendicular con respecto de la dirección de la corriente (S), el cual conduce la corriente de tal manera que se forman allí remolinos los cuales presentan componentes de circulación claras en contra de la corriente principal en la dirección de la circulación (S).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la inclinación de la rampa (1) en la
dirección de la corriente (S) se puede ajustar entre una
inclinación media mínima de 1:20 a 1:8 y una inclinación media
máxima de 1:8 a 1:1.
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 ó 2, caracterizado porque la rampa (1) presenta una
pendiente invariable o que disminuye en la dirección de la
corriente (S).
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque el ángulo (\alpha) de la
pendiente media de la contrarrampa (2) con respecto a la horizontal
en la dirección de la corriente (S) se puede ajustar entre un
ángulo mínimo de -45º a 0º hasta un ángulo máximo de 15º a 90º.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado porque el lado de la contrarrampa (2)
del lado orientado hacia la corriente presenta una inclinación
invariable o que aumenta en la dirección de la corriente (S).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque el cuerpo de conducción de la
corriente (4) se puede ajustar desde una altura mínima de 0 a 0,5
veces la altura de la medida de altura (a) hasta una altura máxima
de 0,6 al 1,5 veces la altura de la medida de altura (a) por encima
del suelo (3).
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 6, caracterizado porque la rampa (1) presenta una pared
(RW) del lado de corriente arriba, una placa (RP) rígida apoyada
articulada en ésta, y un dispositivo para el ajuste de altura (RZ)
de la placa (RP).
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizado porque la contrarrampa (2) presenta una
estructura (GP) similar a una placa apoyada articulada en el extremo
del lado de corriente abajo de la rampa (1) y un dispositivo para
el ajuste del ángulo (GW).
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 8, caracterizado porque la contrarrampa (2) presenta
cuerpo de tubo (GS) cuya forma se puede variar mediante carga de
presión interior.
10. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el cuerpo de
conducción de la corriente (4) presenta una estructura (SP) rígida
apoyada en el suelo articulada en su extremo del lado de corriente
arriba y un dispositivo para el ajuste de la altura (SZ).
11. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el cuerpo de
conducción de la corriente (4) presenta un cuerpo de tubo (SS) cuya
forma se puede variar mediante carga de presión interior.
12. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el cuerpo de
conducción de la corriente (4) está apoyado sobre una placa (SH)
que se puede desplazar, a lo largo del suelo, horizontalmente en la
dirección de la corriente.
\newpage
13. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque en las
superficies laterales que limitan la corriente del dispositivo, en
la zona de la contrarrampa, están dispuestas unas estructuras que
influyen sobre la corriente las cuales reducen el desplazamiento
volumétrico en las zonas del borde de la onda estacionaria.
14. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque están
dispuestas, preferentemente de manera puntual, en la corriente
principal, en la zona de la contrarrampa, unas estructuras que
influyen sobre la corriente las cuales reducen el desplazamiento
volumétrico de la onda estacionaria.
15. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque, en la zona de
la rampa (1), están previstos unos medios para la adición de gas
comprimido, en especial aire, en forma de burbujas de gas en el
medio fluido y/o justo por encima del edificio transversal (Q), con
lo cual varía el aspecto de la onda estacionaria en la zona
conectada en la dirección de la corriente (S).
16. Utilización de un dispositivo según una de
las reivindicaciones 1 a 15 para la generación de ondas
estacionarias en una corriente de agua natural y/o artificial.
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