ES2857823T3 - Dispositivo para generar una ola estacionaria - Google Patents

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Abstract

Dispositivo (10) para generar una ola estacionaria (12) que comprende un tanque de olas (16), un canal de retorno de agua (18) y un compartimento (20), en el que el tanque de olas (16) comprende una zona de olas (22) y una zona de aspiración (24), en el que la zona de aspiración (24) se sitúa detrás la zona de olas (22) en el sentido de flujo (30), y está unida al canal de retorno de agua (18), y en el que el canal de retorno de agua (18) está unido al compartimento (20), en el que el compartimento (20) comprende un dispositivo de evacuación (36) que presenta una abertura de evacuación (60) a través de la cual puede fluir agua en el tanque de olas (16), y una rampa (78) se encuentra directamente adyacente al dispositivo de evacuación (36) y adyacente a un obstáculo (100) a nivel de una interfaz (102), dicha rampa (78) está inclinada en la dirección del flujo hacia abajo por toda su longitud desde la abertura de evacuación (60) hasta el obstáculo (100), caracterizado por que dicho obstáculo (100) se extiende por toda la anchura del tanque de olas (16), a nivel de la interfaz (102), una pendiente de una primera superficie de flujo de agua (104) de la rampa (78) es sustancialmente idéntica a una pendiente de una segunda superficie de flujo de agua (106) del obstáculo (100), el obstáculo presenta una curvatura que desciende hasta un punto de inflexión (107) y sube después del punto de inflexión.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo para generar una ola estacionaria
La invención se refiere a un dispositivo para generar una ola estacionaria que comprende un tanque de olas, un canal de retorno de agua y un compartimento.
Unos dispositivos para producir unas olas estacionarias son conocidos generalmente en el estado de la técnica. El documento WO 2008/037928 A1 describe, por ejemplo, un tanque en el que el agua es dirigida sobre una rampa. La rampa presenta en su extremo inferior un deflector, siendo el agua agitada por medio de un deflector, de manera que se genere una ola estacionaria detrás de la rampa.
El documento US 8,523,484 B2 describe un aparato y un método de formación de ondas que comprende un canal que dirige un flujo de agua sobre unas formas modulares en el lecho del canal, tales como unas alas, que se pueden cambiar, reposicionar o retirar para crear diversos efectos tales como unas olas de barril para el surf. Se divulgan asimismo un sistema de alisado del agua y un método para reducir la turbulencia del agua que fluye a través de dicho aparato.
El documento WO 2009/1514548 A1 divulga una piscina de olas con una playa y una masa de agua, así como un generador de olas. Dicho generador de olas se desplaza atravesando la piscina a partir de la playa a lo largo de un canal de profundidad relativamente reducida. El generador de olas es apto para desplazarse a través del canal y para desplazar el agua en el canal para crear unas olas primarias. Las olas primarias penetran a su vez en la masa de agua para producir unas olas secundarias sobre las cuales puede actuar el fondo inclinado de la piscina de manera que se rompan. El agua en el canal está dotada preferentemente de una contracorriente para permitir la reducción de la velocidad absoluta del generador de olas, lo cual permite acortar la longitud del canal sin influir de manera significativa en los efectos de las olas que se crean. El generador de olas está provisto preferentemente de una sección que forma un ala que se extiende hacia adelante que provoca la extensión suplementaria del borde de ataque en la parte delantera de la superficie de formación de flujo.
La invención tiene como objetivo proponer un dispositivo mejorado para generar una ola estacionaria.
La invención tiene en particular como objetivo proponer una circulación de agua eficaz desde el punto de vista energético en un dispositivo para producir una ola estacionaria.
Este objetivo se alcanza según la invención mediante un dispositivo para producir una ola estacionaria según la reivindicación 1, y un procedimiento para producir una ola estacionaria según la reivindicación 18. Otras formas de realización ventajosas se desprenden de la descripción siguiente, de las figuras, así como de las reivindicaciones dependientes. Las diversas características de la forma de realización descrita no están limitadas a ésta, sino que se pueden asociar entre sí y con otras características para crear otras formas de realización.
Se propone un dispositivo para generar una ola estacionaria que comprende un tanque de olas, un canal de retorno de agua y un compartimento. El tanque de olas comprende una zona de olas y una zona de aspiración, estando la zona de aspiración situada detrás de la zona de olas, y estando unida en particular de manera comunicante al canal de retorno de agua. El canal de retorno de agua está unido en particular de manera comunicante al compartimento, presentando el compartimento un dispositivo de evacuación que posee una abertura de evacuación por la cual el agua puede ser conducida al tanque de olas, y una rampa se encuentra directamente adyacente al dispositivo de evacuación y adyacente a un obstáculo a nivel de una interfaz, dicha rampa está inclinada en la dirección de flujo hacia abajo por toda su longitud desde la abertura de evacuación hasta el obstáculo, dicho obstáculo se extiende por toda la anchura del tanque de olas, a nivel de la interfaz, una pendiente de una primera superficie de flujo de agua de la rampa es sustancialmente idéntica a una pendiente de una segunda superficie de flujo de agua del obstáculo, el obstáculo presenta una curvatura que desciende hasta un punto de inflexión y sube después del punto de inflexión.
El tanque de olas es preferentemente una zona delimitada que se encuentra entre el compartimento o el dispositivo de evacuación y una pared de delimitación aguas abajo. El tanque de olas comprende preferentemente una zona de olas en la que puede formarse la ola. Por otro lado, el tanque de olas comprende en particular una zona de aspiración a partir de la cual fluye o es aspirada el agua detrás de la ola o detrás de la zona de olas del tanque de olas. En una forma de realización, el tanque de olas presenta por lo menos otras dos paredes que delimitan el tanque de olas lateral o perpendicularmente a la dirección de flujo. Preferentemente, el tanque de olas presenta un obstáculo para la formación de una ola estacionaria. Según la invención, el tanque de olas presenta una rampa.
El canal de retorno de agua conduce preferentemente el agua del tanque de olas al compartimento. Preferentemente, el canal de retorno de agua está dispuesto por lo menos parcialmente bajo el tanque de olas. Más preferentemente, el canal de retorno de agua es aproximadamente tan ancho como el tanque de olas, y aún más preferentemente aproximadamente tan ancho como la zona de aspiración, perpendicularmente a la dirección de flujo en el canal de retorno de agua. En otra forma de realización, está previsto que el canal de retorno de agua presente una anchura más pequeña que el tanque de olas. En otra forma de realización, está previsto que el canal de retorno de agua presente una anchura más grande que el tanque de olas. En otra forma de realización, está previsto que el canal de retorno de agua presente una pluralidad de canales parciales.
En una forma de realización, el compartimento es una zona delimitada en la que se puede generar una presión de agua. El compartimento puede ser un canal abierto o cerrado. En particular, un canal cerrado es un conducto bajo presión. Preferentemente, por lo menos una bomba está dispuesta en el compartimento. En otra forma de realización, están dispuestas de dos a diez bombas, preferentemente de dos a seis bombas y más preferentemente cuatro bombas. En otra forma de realización, está previsto que el agua pueda ser llevada al compartimento, por ejemplo, por unas bombas o colocando el compartimento en un curso de agua.
En una forma de realización, está previsto que la zona de olas del tanque de olas esté asociada a un obstáculo. Más preferentemente, la zona de olas del tanque de olas es una zona que está diseñada de manera que se pueda formar en ella una ola. Más preferentemente, está previsto que la zona de olas sea una zona situada entre el obstáculo y la zona de aspiración.
En una forma de realización, está previsto que la zona de aspiración del tanque de olas sea la zona que está situada en la proximidad inmediata de la zona de olas, en particular detrás de la zona de olas en la dirección de flujo. Además, está previsto de manera ventajosa en una forma de realización que la zona de aspiración sea la zona en la que se introduce el agua en el canal de retorno de agua. Más preferentemente, está previsto que, cuando el dispositivo esté en funcionamiento, la dirección de flujo se modifique en la zona de aspiración. Más preferentemente, está previsto en una forma de realización que el flujo sea desviado hacia abajo en la zona de aspiración. En otra forma de realización preferida, el agua de la zona de aspiración se introduce en el canal de retorno de agua. La zona de aspiración está diseñada preferentemente para que el agua sea aspirada hacia abajo.
Una ventaja del dispositivo propuesto es que el agua se pone en circulación con un gasto energético muy bajo, formando al mismo tiempo una ola estacionaria en la zona de olas.
En otra forma de realización, está previsto que la zona de aspiración sea por lo menos aproximadamente tan larga como la zona de olas en la dirección de flujo. En otra forma de realización, está previsto que la zona de aspiración y/o la zona de olas tengan una longitud de aproximadamente tres a aproximadamente seis metros, preferentemente de aproximadamente cuatro a aproximadamente cinco metros. Una gran zona de aspiración ofrece la ventaja de que el agua pueda ser reintroducida en el compartimento con poca pérdida de energía, siendo el impulso del flujo de agua o la inercia del agua, más preferentemente la energía cinética, utilizable incluso después del cambio de dirección del flujo de agua.
En otra forma de realización, está previsto que la zona de aspiración sea por lo menos aproximadamente tan ancha como la zona de olas perpendicularmente a la dirección de flujo y perpendicularmente al eje vertical del dispositivo.
En otra forma de realización, está previsto que la zona de aspiración presente por lo menos un dispositivo de retención. El dispositivo de retención se presenta preferentemente como un conjunto de barras, una rejilla, un enrejado, una chapa perforada y/o un metal desplegado. De manera particularmente preferida, el dispositivo de retención presenta una pluralidad de orificios o de intersticios a través de los cuales el agua puede ser conducida preferentemente con poca pérdida de energía. En particular, el dispositivo de retención está diseñado de manera que un usuario del dispositivo no pueda pasar a través de sus orificios o sus intersticios. El dispositivo de retención está diseñado preferentemente como una rejilla o un enrejado y puede presentar en particular una dimensión de mallas que permita retener a una persona, más preferentemente a un niño, con total seguridad y sin riesgo de heridas, de manera que ésta o éste no pueda ser aspirado en el canal de retorno de agua. Más preferentemente, está previsto que los orificios o los intersticios de los dispositivos de retención presenten unas anchuras de abertura de aproximadamente 0,5 cm a aproximadamente 12 cm, preferentemente de aproximadamente 2 cm a aproximadamente 10 cm, y más preferentemente de aproximadamente 3 cm. Una ventaja del dispositivo de retención es que un usuario del dispositivo no puede ser arrastrado accidentalmente en el canal de retorno de agua.
En una forma de realización particularmente preferida, uno o varios dispositivos de retención están diseñados de forma redundante. Preferentemente, la zona de aspiración comprende por lo menos dos dispositivos de retención que están dispuestos en particular uno detrás del otro o uno por debajo del otro en la dirección de flujo. Los dispositivos de retención pueden estar diseñados de manera idéntica o diferente, en particular presentar unas dimensiones de mallas diferentes.
En otra forma de realización, está previsto que el dispositivo de retención esté dispuesto en un ángulo de inclinación que se abre hacia arriba en la dirección de flujo con respecto a un plano horizontal constituido, por ejemplo, por un fondo de la zona de olas. Preferentemente, el dispositivo de retención está dispuesto de manera que sea fácil de sacar. El dispositivo de retención presenta, en una forma de realización, un ángulo de aproximadamente 10° a aproximadamente 30°, preferentemente de aproximadamente 20°, con respecto a un plano horizontal. Dicho ángulo facilita la salida del dispositivo por encima de la pared situada por el lado aguas abajo. Preferentemente, un dispositivo de ayuda para salir está colocado en la pared del lado aguas abajo.
El ángulo de inclinación con respecto a un plano horizontal se abre según la invención hacia arriba cuando tiene lugar la utilización prevista del dispositivo. Preferentemente, el ángulo de inclinación está orientado hacia arriba en la dirección de flujo, en particular de manera que el dispositivo de retención sea más alto en el lado orientado hacia la pared situada en el lado aguas abajo que en el lado orientado hacia la zona de olas.
En otra forma de realización, está previsto que el compartimento presente una cámara de bombeo, una cámara intermedia y un dispositivo de evacuación.
En otra forma de realización, está previsto que el compartimento presente una cámara de bombeo, una cámara intermedia y el dispositivo de evacuación. Preferentemente, la cámara de bombeo, la cámara intermedia y/o el dispositivo de evacuación no están claramente separados, sino que son más bien unas zonas del compartimento.
En una forma de realización, el compartimento, en particular la cámara de bombeo, presenta por lo menos una bomba. En otra forma de realización, está previsto que por lo menos una bomba para aspirar agua en particular del canal de retorno esté colocada en la cámara de bombeo. La por lo menos una bomba está dispuesta preferentemente en el compartimento. En otra forma de realización, la bomba está dispuesta en el canal de retorno de agua. La bomba es preferentemente una bomba de circulación.
En otra forma de realización, la bomba es una bomba volumétrica, por ejemplo, un tornillo de Arquímedes. Preferentemente, el dispositivo presenta de aproximadamente 2 a aproximadamente 10 bombas, preferentemente de aproximadamente 2 a aproximadamente 6 bombas, y más preferentemente 4 o 5 bombas. En otra forma de realización, está previsto que el número de bombas y/o la potencia de la por lo menos una bomba se definan de manera que se pueda alcanzar un caudal ideal. En otra forma de realización, está previsto que se pueda generar una presión ideal en el compartimento mediante por lo menos una bomba.
Preferentemente, el compartimento esté dividido de manera que el agua de la cámara de bombeo fluya a través de la cámara intermedia en el dispositivo de evacuación.
En otra forma de realización, está previsto que el dispositivo de evacuación presente una cámara de evacuación que tiene una altura que se reduce de manera iterativa y/o progresiva en la dirección de evacuación. Preferentemente, la cámara de evacuación actúa como una boquilla. Por lo demás, el dispositivo de evacuación está configurado como se ha descrito anteriormente, por ejemplo, en cuanto al enderezador de flujo.
En otra forma de realización, está previsto que el compartimento sea un canal abierto. Preferentemente, se puede producir una elevación relativa del nivel de agua en el canal abierto del compartimento, en particular utilizando las bombas o aportando agua, por ejemplo, desde un curso de agua. La elevación relativa del nivel del agua en el compartimento, en particular en el canal abierto del compartimento, se obtiene preferentemente con las bombas. En una forma de realización, las bombas transportan suficiente agua para que el nivel del agua suba en el compartimento por encima de una abertura de evacuación. En otra forma de realización, se aporta agua de más o como sustitución en el compartimento, por ejemplo, colocando el dispositivo en un curso de agua. Preferentemente, el compartimento está suficientemente alimentado con agua para que se obtenga un nivel de agua sustancialmente constante durante un período de tiempo en el canal abierto del compartimento. Preferentemente, el volumen de agua aportado es sustancialmente equivalente a un volumen de agua que fluye en particular por el dispositivo de evacuación. Más preferentemente, la presión de las bombas y/o la altura de apertura del dispositivo de evacuación son controlables o regulables.
En otra forma de realización, está previsto que el compartimento sea un conducto bajo presión. Contrariamente al conducto abierto, el compartimento diseñado como un conducto bajo presión está cerrado hacia arriba, pudiendo ser generada una presión en el compartimento en particular mediante las bombas. En particular, está previsto en una forma de realización que se pueda generar en el compartimento una presión de agua ideal. Más preferentemente, está previsto que se presente una presión de agua ideal en el dispositivo de evacuación, en particular en la abertura de evacuación del dispositivo de evacuación. La presión del agua en el dispositivo de evacuación o en la abertura de evacuación se puede producir tanto por una elevación relativa del nivel del agua en el canal abierto por encima de la altura del dispositivo de evacuación como por la generación de una presión en el compartimento diseñado como conducto bajo presión. La elevación relativa del nivel del agua se produce mediante las bombas o mediante la aportación de agua, por ejemplo, desde un curso de agua.
En otra forma de realización, está previsto que la cámara intermedia de un conducto de agua comprenda una sección entre un espacio de bomba y un dispositivo de evacuación, mediante la cual se puede modificar una dirección del vector del flujo en el compartimento. En una forma de realización, está previsto que el conducto de agua esté dispuesto en un compartimento diseñado como un conducto bajo presión. Por "conducto de agua" se debe entender preferentemente una geometría del compartimento o de una parte del compartimento, en particular de la cámara intermedia, gracias a la cual el agua aportada al compartimento es conducida al dispositivo de evacuación. El conducto de agua comprende preferentemente un techo de la cámara intermedia. En una forma de realización, el conducto de agua presenta por lo menos una primera sección que conduce en particular el agua de manera que se modifique la dirección de flujo. La ventaja es que, de esta manera, la pérdida de energía cinética del agua es lo más baja posible.
En otra forma de realización, está previsto que el conducto de agua presente por lo menos una primera sección con por lo menos dos subsecciones, pudiendo una modificación de la dirección del flujo de agua de aproximadamente 5° a aproximadamente 45°, preferentemente de aproximadamente 10° a aproximadamente 45° y más preferentemente de aproximadamente 30° a aproximadamente 45° ser obtenida por medio de las subsecciones.
Preferentemente, la primera sección puede estar diseñada de manera que esté dividida en por lo menos dos subsecciones que forman preferentemente un ángulo entre sí. Más preferentemente, la sección está dividida en subsecciones que se distinguen preferentemente por un ángulo entre las normales de sus superficies. En otra forma de realización, una subsección tiene un tramo rectilíneo, pudiendo este tramo tener una forma redonda, rectangular u otra en sección transversal con respecto a la dirección de flujo.
En otra forma de realización, está previsto que el conducto de agua presente por lo menos una segunda sección curvada. En particular, está previsto en una forma de realización que la modificación de la dirección de flujo se realice progresivamente sobre una extensión de la segunda sección curvada.
En otra forma de realización, está previsto que el dispositivo de evacuación presente una anchura perpendicular a la dirección de flujo que corresponde sustancialmente a la anchura del compartimento, del tanque de olas y/o de una rampa dispuesta entre el dispositivo de evacuación y el tanque de olas.
En otra forma de realización, está previsto que el dispositivo de evacuación presente una abertura de evacuación con una altura de apertura variable. La altura de apertura es preferentemente regulable entre 0 cm y 100 cm y más preferentemente entre 20 cm y 80 cm.
En otra forma de realización, está previsto que la zona de aspiración esté situada delante de una pared que delimita el tanque de olas aguas abajo en la dirección de flujo. En una forma de realización, está previsto que la pared de delimitación corriente abajo comprenda una pared vertical sustancialmente rectilínea. La pared de delimitación aguas abajo delimita el tanque de olas por el lado aguas abajo. En otra forma de realización, está previsto que la pared de delimitación aguas abajo presente una curvatura y/o un radio, en particular para desviar el vector de la dirección de flujo, y/o esté dividida en segmentos cuyas normales de las superficies forman un ángulo de aproximadamente 5° a aproximadamente 45° y preferentemente de aproximadamente 30° a aproximadamente 45°. Una pared que desvía el agua de esta manera permite que el dispositivo funcione eficazmente aportando también la menor energía posible para acelerar el agua ya que la inercia del agua o su energía cinética se utiliza de manera óptima.
Se propone además un procedimiento para producir una ola estacionaria en un dispositivo tal como se ha descrito anteriormente, produciéndose un flujo en un tanque de olas y comprendiendo este procedimiento:
- el suministro de un tanque de olas con una zona de olas y una zona de aspiración situada detrás,
- el suministro de un compartimento con un dispositivo de evacuación que presenta una abertura de evacuación, siendo el agua introducida en el tanque de olas por la abertura de evacuación,
- el suministro de una rampa directamente adyacente al dispositivo de evacuación, inclinada hacia abajo por toda su longitud desde la abertura de evacuación hasta el obstáculo,
- el suministro de un obstáculo adyacente a la rampa a nivel de una interfaz, y que se extiende por toda la anchura del tanque, a nivel de la interfaz, siendo una pendiente de una primera superficie de flujo de agua de la rampa sustancialmente idéntica a una pendiente de una segunda superficie de flujo de agua del obstáculo, presentando el obstáculo una curvatura que desciende hasta un punto de inflexión y sube después del punto de inflexión,
el suministro de un canal de retorno de agua que está unido, en particular directamente, a la zona de aspiración y al compartimento, y
- la aportación de agua en el compartimento.
En otra forma de realización, está previsto que se proporcione por lo menos una bomba. Preferentemente, está previsto que la por lo menos una bomba esté prevista en el compartimento. En otra forma de realización, está previsto que la por lo menos una bomba esté prevista en el canal de retorno de agua. En una forma de realización preferida, está previsto que se aporte agua al compartimento por medio de la por lo menos una bomba.
En otra forma de realización, está previsto que el agua introducida en el compartimento se calme mediante un canal abierto. Preferentemente, el compartimento está abierto hacia arriba por lo menos en gran parte. En una forma de realización, el compartimento presenta una rejilla, una chapa perforada o un enrejado que le permite comunicarse con la presión ambiental del dispositivo. En otra forma de realización, está previsto que el compartimento diseñado como un canal abierto actúe como difusor. En otra forma de realización, está previsto que una sección horizontal del compartimento se ensanche o se agrande hacia arriba.
En otra forma de realización, está previsto que se forme una columna de agua en el canal abierto del compartimento por encima del dispositivo de evacuación. La columna de agua por encima del dispositivo de evacuación en el canal abierto determina preferentemente la presión en el dispositivo de evacuación. La columna de agua se mantiene preferentemente mediante un aflujo de agua continuo en el compartimento, preferentemente de manera sustancialmente constante a una cierta altura. La altura de la columna de agua se puede modificar modificando el aflujo de agua o la altura de apertura del dispositivo de evacuación.
En otra forma de realización preferida, está previsto que las bombas estén controladas o reguladas de manera que la columna de agua por encima del dispositivo de evacuación en el canal abierto permanezca sustancialmente constante. En particular, está previsto en una forma de realización que la por lo menos una bomba esté regulada de manera que la columna de agua por encima del dispositivo de evacuación en el canal abierto permanezca sustancialmente constante incluso en caso de modificación de la altura de apertura de la abertura de evacuación. En otra forma de realización, está previsto que la bomba esté controlada o regulada de manera que la presión en el compartimento diseñado como un conducto bajo presión o en el dispositivo de evacuación, en particular preferentemente en la abertura de evacuación de este último, permanezca sustancialmente constante. Más preferentemente, la bomba está controlada o regulada de manera que la presión en el dispositivo de evacuación o en la abertura de evacuación permanezca sustancialmente constante incluso en caso de modificación de la altura de apertura de la abertura de evacuación.
Preferentemente, una magnitud de regulación, en particular para la regulación de la por lo menos una bomba y/o para la altura de apertura, se selecciona de entre un conjunto que comprende por lo menos la altura de ola, la presión de agua en el dispositivo de evacuación, la columna de agua en el compartimento y/o el caudal de agua, es decir la cantidad o el volumen de agua por unidad de tiempo en el dispositivo de evacuación. Preferentemente, una magnitud de referencia, en particular para la regulación de la por lo menos una bomba y/o para la altura de apertura, se selecciona de entre un conjunto que comprende por lo menos el caudal de agua en el compartimento, la presión de las bombas, el número de bombas utilizadas, la potencia consumida por las bombas utilizadas y/o la altura de apertura del dispositivo de evacuación. En una forma de realización, está previsto que las bombas estén controladas mediante un dispositivo de regulación. En otra forma de realización, está previsto que la altura de apertura de la abertura de evacuación, en particular la posición de la lámina, sea controlada mediante un dispositivo de regulación.
En otra forma de realización, está previsto que una característica de ola, preferentemente una altura de ola, más preferentemente una profundidad de agua en un lugar de la zona de olas o del tanque de olas, esté regulada mediante una altura de apertura de la abertura de evacuación y/o mediante una cantidad de agua introducida en el compartimento. Preferentemente, la cantidad de agua introducida se regula controlando la bomba.
En otra forma de realización, está previsto que el agua introducida en el compartimento sea guiada hasta el dispositivo de evacuación por un conducto de agua. Preferentemente, está previsto en una forma de realización que el conducto de agua presente por lo menos una primera sección con por lo menos dos subsecciones que provocan un cambio de dirección del flujo de agua de aproximadamente 5° a aproximadamente 45°, preferentemente de aproximadamente 10° a aproximadamente 45° y más preferentemente de aproximadamente 30° a aproximadamente 45°.
En otra forma de realización, está previsto que el conducto de agua presente por lo menos una segunda sección curvada con la cual el cambio de dirección del flujo de agua se realiza en una curva. Preferentemente, la dirección del flujo en la segunda sección curvada se modifica gradualmente sobre la extensión de la sección en la dirección de flujo en el conducto de agua.
En otra forma de realización, está previsto que el agua sea aspirada del tanque de olas a través de la zona de aspiración y conducida al compartimento. Preferentemente, el agua en la zona de aspiración es aspirada hacia abajo y, más preferentemente, conducida por el canal de retorno de agua. En otra forma de realización preferida, está previsto que el agua en la zona de aspiración sea conducida por lo menos por un dispositivo de retención, y preferentemente por dos dispositivos de retención exactamente.
Se propone un dispositivo para generar una ola estacionaria con por lo menos un dispositivo de evacuación para producir un flujo laminar. El dispositivo de evacuación para producir un flujo laminar comprende una cámara de evacuación, comprendiendo el dispositivo de evacuación en la cámara de evacuación un enderezador de flujo con una pluralidad de placas de guiado.
La expresión "flujo laminar" designa según la invención un flujo que se produce en particular contra una pared, un perfil y/o una rampa. El flujo laminar está caracterizado preferentemente por que sigue, fuera de una capa límite laminar o turbulenta, el recorrido de una pared, de un perfil y/o de una rampa sin desprenderse ni agitarse. Por otro lado, el flujo laminar es preferentemente un movimiento en particular de agua en el que no se produce ninguna turbulencia visible.
En una forma de realización preferida, está previsto que el agua pueda ser conducida a través del enderezador de flujo, en el que el flujo puede ser apaciguado o volverse laminar en particular por medio de las placas de guiado. Un flujo tranquilo no presenta casi ninguna turbulencia visible. En particular, las turbulencias del agua se reducen mediante el dispositivo. En una forma de realización, el apaciguamiento puede ser provocado directamente por lo menos por un dispositivo tal como, por ejemplo, el enderezador de flujo, que en particular hace que el flujo sea sustancialmente laminar. En una forma de realización alternativa o complementaria, está previsto por lo menos un dispositivo que hace que el agua fluya más lentamente, como, por ejemplo, un difusor y/o un canal abierto. En otra forma de realización, está previsto que un difusor y/o un canal abierto puedan estar combinados en el dispositivo con el enderezador de flujo. El agua puede ser conducida en una primera etapa en el difusor o en un canal abierto y preferentemente en una etapa suplementaria a través del enderezador de flujo. Las turbulencias en el flujo de agua se pueden reducir mediante el enderezador de flujo. En particular, el dispositivo puede permitir la salida del agua del dispositivo de evacuación, siendo plana la superficie del flujo de agua. En particular, el dispositivo de evacuación está diseñado para que el agua fluya tras la salida del orificio de evacuación.
En una forma de realización, está previsto que el dispositivo de evacuación forme parte de un compartimento. El dispositivo de evacuación comprende en particular una cámara de evacuación que está diseñada para que el agua pueda ser dirigida fuera del compartimento. Por otro lado, el dispositivo de evacuación está asociado preferentemente a una rampa. Por otro lado, el dispositivo de evacuación está diseñado preferentemente de manera que el agua que sale del dispositivo de evacuación sea dirigida sobre la rampa. En otra forma de realización, está previsto que la cámara de evacuación esté unida de manera comunicante a una cámara intermedia del compartimento.
El enderezador de flujo comprende una pluralidad de placas de guiado que pueden servir en particular para dirigir el flujo de agua. En una forma de realización, está previsto que el agua se disperse en la dirección de flujo aguas arriba del enderezador de flujo mediante un difusor. El enderezador de flujo está diseñado preferentemente de manera que las diferentes capas de agua sean evacuadas paralelamente unas a las otras y en particular que el agua abandone el dispositivo de evacuación preferentemente sin turbulencias.
En otra forma de realización, está previsto que el agua pueda ser dirigida en la dirección de evacuación por medio de las placas de guiado. Preferentemente, las placas de guiado están dispuestas de manera que el agua que circula contra ellas sea dirigida en dirección a una abertura de evacuación. En otra forma de realización, está previsto que las placas de guiado estén dispuestas horizontal y/o verticalmente. En otra forma de realización, está previsto que una pluralidad de placas de guiado esté orientada horizontalmente y/o una pluralidad de placas de guiado verticalmente. En otra forma de realización, está previsto que una pluralidad de placas de guiado esté dispuesta paralelamente, en particular paralelamente de manera que las normales a sus superficies sean paralelas entre sí. Las placas de guiado son preferentemente sustancialmente planas.
En otra forma de realización, está previsto que las placas de guiado se extiendan en la dirección de evacuación y/o perpendicularmente a la dirección de evacuación. En particular, su extensión es una extensión superficial. En una forma de realización, las placas de guiado tienen una forma perfilada.
En otra forma de realización, está previsto que por lo menos dos placas de guiado formen entre sí un ángulo de aproximadamente 90°. En otra forma de realización, está previsto que por lo menos dos placas de guiado formen entre sí un ángulo diferente de aproximadamente 90°. En particular, dos placas de guiado presentan entre sí preferentemente un ángulo de aproximadamente 45 a aproximadamente 90°.
Según la invención, está previsto que el dispositivo de evacuación sea adyacente a una rampa. En otra forma de realización, está previsto que una rampa penetre en el dispositivo de evacuación, en particular que penetre en la cámara de evacuación. En otra forma de realización, está previsto que la rampa sea adyacente en particular de plano a un fondo del dispositivo de evacuación o que penetre en éste. Por otro lado, está previsto preferentemente que el dispositivo de evacuación interactúe con la rampa de manera que se pueda producir un flujo laminar en la rampa.
En otra forma de realización, está previsto que por lo menos dos placas de guiado estén dispuestas de manera sustancialmente paralela entre sí. En otra forma de realización, está previsto que por lo menos una placa de guiado esté dispuesta paralelamente a una pared de la cámara de evacuación. En otra forma de realización, está previsto que una extensión superficial de por lo menos una placa de guiado siga una línea de flujo en la cámara de evacuación. En particular, una extensión superficial de por lo menos una placa de guiado sigue una línea de flujo en la cámara de evacuación que, sin el enderezador de flujo, se encontraría en la cámara de evacuación.
En una forma de realización, está previsto que las placas de guiado presenten entre sí una primera distancia de 20 cm o más. En otra forma de realización, está previsto que por lo menos dos placas de guiado dispuestas en particular inmediatamente una al lado de la otra o una por encima de la otra, presenten entre sí una primera distancia de por lo menos aproximadamente 5 cm a aproximadamente 80 cm, preferentemente de aproximadamente 10 cm a aproximadamente 40 cm, y más preferentemente de aproximadamente 20 cm a aproximadamente 40 cm.
En otra forma de realización, está previsto que por lo menos una placa de guiado presente una segunda distancia de aproximadamente 20 cm o más con respecto a una pared de la cámara de evacuación. En otra forma de realización, está previsto que por lo menos una placa de guiado presente una segunda distancia de aproximadamente 5 cm a aproximadamente 80 cm, preferentemente de aproximadamente 10 cm a aproximadamente 40 cm y más preferentemente de aproximadamente 20 cm a aproximadamente a 40 cm con respecto a una pared de la cámara de evacuación.
Unas pequeñas distancias de las placas de guiado entre sí y/o con respecto a la pared de la cámara de evacuación mejoran el enderezamiento del flujo. Al mismo tiempo, las placas de guiado en el flujo aumentan la fricción y por consiguiente la pérdida de energía cinética. Las distancias recomendadas de las placas de guiado entre sí y/o con respecto a la pared de la cámara de evacuación permiten un enderezamiento eficaz con el fin de generar un flujo laminar sobre la rampa minimizando al mismo tiempo el consumo de energía.
En una forma de realización, la pared de la cámara de evacuación comprende un techo, un fondo y/o por lo menos una pared lateral.
En otra forma de realización, está previsto que por lo menos dos placas de guiado estén dispuestas entre sí de manera que las normales a sus superficies formen entre sí un ángulo de aproximadamente 45° a aproximadamente 90°, preferentemente de aproximadamente 60° a aproximadamente 90° y más preferentemente de aproximadamente 80° a aproximadamente 90° y que las normales de las superficies estén dispuestas perpendicularmente al dispositivo de evacuación.
En otra forma de realización, está previsto que las placas de guiado formen una estructura en forma de nido de abeja. En otra forma de realización, está previsto que las placas de guiado formen transversalmente unas secciones de tubos cuadradas, rectangulares, trapezoidales y/o paralelepipédicas. En otra forma de realización, está previsto que por lo menos dos placas de guiado estén dispuestas una detrás de otra en la dirección de flujo. Preferentemente, dos placas de guiado sustancialmente horizontales y/o dos placas de guiado sustancialmente verticales están dispuestas, con una distancia entre sí, una detrás de la otra en el mismo plano en la dirección de flujo. En una forma de realización, las placas de guiado presentan una extensión superficial en la dirección de flujo en la cámara de evacuación de aproximadamente 10 cm a aproximadamente 100 cm, preferentemente de aproximadamente 20 cm a aproximadamente 50 cm y más preferentemente de aproximadamente 30 cm a aproximadamente unos 50 cm.
En otra forma de realización, está previsto que una altura de la cámara de evacuación disminuya de manera iterativa o regularmente en la dirección de flujo. Preferentemente, la altura de la cámara de evacuación es la distancia entre el techo y el fondo de la cámara de evacuación. Preferentemente, el agua que fluye a través de la cámara de evacuación puede ser acelerada por medio de ésta. Gracias a su diseño ventajoso, la cámara de evacuación actúa como una boquilla.
Se propone además un procedimiento con las etapas siguientes para producir un flujo laminar en un dispositivo tal como el descrito anteriormente:
- proporcionar un dispositivo de evacuación que comprende una cámara de evacuación,
- proporcionar un enderezador de flujo en la cámara de evacuación con una pluralidad de placas de guiado, - hacer que el agua fluya a través del dispositivo de evacuación.
En una forma de realización preferida, está previsto que el agua pueda ser conducida a través del enderezador de flujo, en el que las placas de guiado hacen que el flujo sea laminar o apaciguado. El apaciguamiento se puede provocar inmediatamente mediante por lo menos un dispositivo tal como, por ejemplo, por lo menos un enderezador de flujo que hace que el flujo sea sustancialmente laminar y/o mediante por lo menos un dispositivo que hace que el agua fluya más lentamente tal como, por ejemplo, un difusor y/o un canal abierto. En otra forma de realización, está previsto que el difusor y/o el canal abierto se combinen con el dispositivo, preferentemente con el enderezador de flujo. El agua es conducida en una primera etapa en el difusor o en el canal abierto y en otra etapa a través del enderezador de flujo. El enderezador de flujo reduce las turbulencias en el flujo de agua y asegura en particular tras la salida del agua del dispositivo de evacuación una superficie de agua plana y un flujo apacible. El dispositivo está diseñado en particular de manera que el agua fluya.
En una forma de realización, está previsto que el agua se acelere por la reducción de la altura de la cámara de evacuación en el dispositivo de evacuación. La cámara de evacuación actúa preferentemente como una boquilla.
Por otro lado, está previsto preferentemente que las placas de guiado sigan los flujos situados en la cámara de evacuación, en particular las líneas de flujo en la cámara de evacuación.
Por el hecho de seguir el flujo presente en la cámara de evacuación, se debe entender que las placas de guiado están dispuestas de manera que su extensión superficial esté dispuesta en la dirección de un flujo ideal previsto que se produce en particular por las paredes de la cámara de evacuación y/o por un orificio de evacuación.
En una forma de realización preferida, está previsto que las placas de guiado estén dispuestas de manera que las turbulencias que se pueden generar, por ejemplo, por un efecto de boquilla de la cámara de evacuación tengan un efecto de contrapeso.
En otra forma de realización, está previsto que el agua sea guiada en una dirección de evacuación sobre una rampa. En otra forma de realización, está previsto que el agua sea guiada en una dirección de evacuación sobre una superficie plana.
En una forma de realización, la rampa está dispuesta por el lado aguas abajo del dispositivo. Según la invención, la rampa está inclinada, inclinada en particular en la dirección de flujo hacia abajo.
El objetivo de la invención es en particular proponer un dispositivo y un procedimiento mediante los cuales se pueda producir o se produzca un flujo de agua con una superficie plana. El objetivo de la invención es en particular proponer un dispositivo y un procedimiento mediante los cuales se pueda modificar una característica de una ola producida.
Se propone un dispositivo de evacuación para producir un flujo laminar, preferentemente de impacto, comprendiendo el dispositivo de flujo una lámina con una arista de corte. La lámina está asociada a una abertura de evacuación del dispositivo de evacuación, estando la altura de apertura del dispositivo de evacuación y en particular de la abertura de evacuación determinada en función de una distancia desde un fondo del dispositivo de evacuación hasta la arista de corte.
La abertura de evacuación presenta en una forma de realización una anchura y una altura de apertura, siendo la anchura en particular notablemente superior a la altura de apertura.
En otra forma de realización, está previsto que la relación entre la anchura y la altura de apertura sea de aproximadamente 3:1 a aproximadamente 10:1, preferentemente de aproximadamente 5:1 a aproximadamente 10:1. Preferentemente, la anchura de la abertura de evacuación es sustancialmente igual a una anchura de la lámina. Por otro lado, preferentemente la anchura de la abertura de evacuación es sustancialmente igual a una anchura de la rampa.
En otra forma de realización, está previsto que la altura de apertura sea la distancia entre la arista de corte de la lámina y una superficie situada por debajo en la dirección de la gravedad, por ejemplo, el fondo de la abertura de evacuación o una superficie directora de agua de la rampa. La altura de apertura es preferentemente la distancia vertical entre la arista de corte y la superficie situada por debajo. En una forma de realización, la altura de apertura es la extensión de la abertura de evacuación perpendicularmente a la dirección de flujo y perpendicularmente a la anchura de la abertura de evacuación.
En una forma de realización preferida, está previsto que la lámina presente una anchura que corresponde sustancialmente a la anchura de la abertura de evacuación. En otra forma de realización, está previsto que la anchura de la lámina sea igual o superior a la anchura de la abertura de compensación. Preferentemente, la lámina está dispuesta sobre la abertura de evacuación del dispositivo de evacuación de manera que se pueda regular un modo de apertura por medio de la lámina. En particular, la lámina se aplica preferentemente sin juego sobre una cara exterior del dispositivo de evacuación.
De manera particularmente preferida, la lámina presenta una altura de lámina que corresponde aproximadamente a una altura de la abertura de evacuación. En otra forma de realización, está previsto que la lámina presente una altura de lámina que es superior a la altura de la abertura de evacuación.
En una forma de realización, la lámina comprende un metal, preferentemente un metal inoxidable. En otra forma de realización, está previsto que la lámina comprenda un material plástico, preferentemente un policarbonato.
De manera particularmente preferida, está previsto en una forma de realización que la lámina presente por lo menos un grado de libertad. En particular, la lámina está dispuesta de forma móvil, dispuesta preferentemente de forma móvil alrededor del eje vertical sobre la abertura de evacuación. Más preferentemente, la lámina está montada de forma móvil en por lo menos una dirección, e incluso más preferentemente en por lo menos dos direcciones. La lámina presenta más preferentemente dos grados de libertad. Por ejemplo, la lámina se puede desplazar en traslación sobre el eje vertical, en particular preferentemente para determinar la altura de apertura. En otra forma de realización, está previsto que la lámina pueda pivotar por lo menos parcialmente alrededor de por lo menos un eje. Esto ofrece la ventaja de que la altura de apertura se pueda regular de forma diferente en la anchura de la abertura de evacuación. De manera particularmente preferida, la lámina está montada de forma móvil en el eje vertical del dispositivo de evacuación. De manera particularmente preferida, la lámina está montada de forma móvil transversalmente en la dirección de la gravedad. En otra forma de realización, está previsto que la lámina sea móvil transversalmente, perpendicularmente a la dirección de evacuación y perpendicularmente a la superficie del agua, en particular a la superficie del agua sobre una rampa, y/o perpendicularmente a la dirección de evacuación del agua del dispositivo de evacuación.
En una forma de realización, por lo menos un lado de la lámina es de forma rectangular. En otra forma de realización, por lo menos un lado de la lámina es de forma trapezoidal.
En otra forma de realización, está previsto que la altura de apertura se pueda modificar por medio de la lámina. La lámina está dispuesta preferentemente sobre la abertura de evacuación de manera que la altura de apertura se pueda reducir o aumentar desplazando la lámina. En particular, la velocidad de evacuación o el caudal de agua del dispositivo de evacuación pueden ser influenciados por medio de la lámina. En otra forma de realización, está previsto que la lámina alise la superficie del agua que sale del dispositivo de evacuación. De manera particularmente preferida, está previsto en una forma de realización que la lámina esté dispuesta por el lado aguas abajo de la abertura de evacuación en la dirección de flujo, en particular inmediatamente aguas abajo.
En otra forma de realización, está previsto que la altura de apertura se sitúe entre aproximadamente 5 cm y aproximadamente 100 cm, preferentemente entre aproximadamente 15 cm y aproximadamente 90 cm, más preferentemente entre aproximadamente 30 cm y aproximadamente 80 cm y más preferentemente entre aproximadamente 50 cm y 75 cm.
En una forma de realización preferida, está previsto que la arista de corte presente un bisel en un lado. Por otra parte, una forma de realización prevé que la lámina presente una arista de corte que posee un dentado. De manera particularmente preferida, está previsto que la arista de corte de la lámina sea recta. Preferentemente, la arista de corte forma sustancialmente una línea recta.
En una forma de realización particularmente preferida, la arista presenta un bisel. El bisel es preferentemente una sección plana de la lámina que, en una vista en sección en dirección a la arista de corte, termina sustancialmente en punta. En particular, el bisel es la parte afilada de la lámina. En otra forma de realización, está previsto que la lámina presente un bisel en un solo lado. En otra forma de realización, la lámina presenta un bisel en sus dos lados. Un lado de la lámina es una superficie lateral de la lámina en el sentido de la presente invención. En una forma de realización preferida, está previsto que el bisel esté situado en el lado orientado hacia corriente abajo de la lámina.
La lámina está inclinada preferentemente sobre un lado orientado hacia aguas abajo, y más preferentemente sumergida parcialmente en el agua en el lado orientado hacia aguas abajo, es decir, en particular, el lado que está orientado hacia la abertura de evacuación, cuando el dispositivo o el dispositivo de evacuación funciona. En el lado opuesto al lado aguas abajo, preferentemente está dispuesta sustancialmente por encima de la superficie del agua cuando el dispositivo o el dispositivo de evacuación funciona.
En otra forma de realización, está previsto que el bisel forme un ángulo con respecto a la dirección de evacuación de aproximadamente 30° a aproximadamente 60°, preferentemente de aproximadamente 30° a aproximadamente 50°, más preferentemente de aproximadamente 40° a aproximadamente 50° e incluso más preferentemente de aproximadamente 45°.
En otra forma de realización, está previsto que el bisel forme un ángulo de afilado con respecto a una altura de lámina de aproximadamente 30° a aproximadamente 60°, preferentemente de aproximadamente 30° a aproximadamente 50°, más preferentemente de aproximadamente 40° a aproximadamente 50° e incluso más preferentemente de aproximadamente 45°. En otra forma de realización, la arista de corte presenta un filo. En otra forma de realización, está previsto que la arista de corte esté desafilada, es decir, sin filo.
El ángulo entre el bisel y la dirección de evacuación está abierto hacia arriba. Preferentemente, el ángulo debe estar determinado entre la superficie de evacuación inmediatamente detrás del dispositivo de evacuación y el bisel de la superficie lateral de lámina.
Se propone por otra parte un dispositivo para producir una ola estacionaria que comprende por lo menos un dispositivo de evacuación tal como el descrito anteriormente. Este dispositivo presenta una rampa, estando un vector de superficie de una superficie de flujo de agua de la rampa dispuesto perpendicularmente a la dirección de flujo y perpendicularmente a una anchura de la abertura de evacuación.
En una forma de realización, la rampa está dispuesta aguas abajo del dispositivo de evacuación. En otra forma de realización, la rampa forma parte de un tanque de olas o está colocada en éste. La rampa según la invención está en pendiente en la dirección de flujo. En otra forma de realización, la rampa está dispuesta horizontalmente. En particular, un vector de superficie de la superficie de flujo de agua de la rampa está dispuesto paralelamente al vector de gravedad. En una forma de realización, la rampa es plana. En particular, la superficie de flujo de agua es plana. En una forma de realización, está previsto que la superficie de flujo de agua forme una superficie plana entre el dispositivo de evacuación y un obstáculo sobre el cual fluye el agua después de la salida del dispositivo de evacuación. En una forma de realización, está previsto que un fondo del dispositivo de evacuación, en particular de la cámara de evacuación, esté alineado, en particular sin desprendimiento, con la superficie de flujo de agua de la rampa. En una forma de realización, la rampa, más preferentemente la superficie de flujo de agua, penetra en el dispositivo de evacuación. En otra forma de realización, está previsto que el dispositivo de evacuación esté dispuesto sobre la rampa, y en otra forma de realización preferida, está previsto que el fondo del dispositivo de evacuación, en particular de la cámara de evacuación, forme parte de la rampa o de la superficie de flujo de agua.
Se propone también un procedimiento para producir un flujo laminar con un dispositivo de evacuación tal como el descrito anteriormente, estando una lámina dispuesta inmediatamente detrás de una abertura de evacuación del dispositivo de evacuación, estando una altura de apertura del dispositivo de evacuación determinada por lo menos por una distancia del fondo con respecto a la arista de corte, fluyendo agua desde el dispositivo de evacuación y alisando la arista de corte de la lámina una superficie de agua.
En particular, la arista de corte alisa la superficie del agua que fluye desde la abertura de evacuación. En particular, la lámina está dispuesta de manera que el agua presente una superficie lisa, es decir, plana, por ejemplo, sobre una superficie plana situada detrás, como, por ejemplo, la superficie de flujo de agua de la rampa o la superficie de flujo de agua.
En otra forma de realización, está previsto que la lámina tenga por lo menos un grado de libertad de movimiento. Esto permite modificar preferentemente la altura de apertura. El grado de libertad puede ser un grado de libertad de rotación o un grado de libertad de traslación. En particular, está previsto en una forma de realización que la lámina sea móvil en traslación en dirección al fondo de la cámara de evacuación o de una rampa. Más preferentemente, está previsto que la lámina sea móvil en traslación en dirección o en la dirección opuesta al vector de gravedad. En otra forma de realización, está previsto que la lámina sea móvil simultánea o sucesivamente en dos o tres o grados de libertad o más. Preferentemente, la lámina puede ser movida por un medio de regulación, por ejemplo, un motor paso a paso. En otra forma de realización, está previsto que la lámina esté fijada mecánicamente, por ejemplo, mediante por lo menos un tornillo. Por ejemplo, la lámina presenta por lo menos un orificio oblongo. En otra forma de realización, está previsto que el movimiento de la lámina comprenda en por lo menos un grado de libertad una separación de la lámina de su primera posición, por ejemplo, aflojando por lo menos un tornillo, y la fijación de la lámina en una segunda, tercera posición y/o más.
En otra forma de realización, está previsto que el agua sea guiada sobre una rampa. En particular, el agua es guiada sobre una superficie de flujo de la rampa.
En otra forma de realización, está previsto que el agua fluya desde el dispositivo de evacuación en una dirección de evacuación que es perpendicular a la normal a una superficie de flujo de agua de la rampa. Preferentemente, el agua es guiada sobre la rampa para que no aparezca ni se produzca ninguna turbulencia cuando tiene lugar el paso del dispositivo de evacuación a la rampa.
La invención tiene en particular por objetivo obtener una formación de ola mejorada.
Se propone un dispositivo para producir una ola estacionaria que comprende un tanque de olas con una rampa, un obstáculo y una zona de olas. La rampa presenta una superficie de flujo de agua sustancialmente plana en sección longitudinal. El obstáculo presenta una superficie de flujo de agua sustancialmente curvada en sección longitudinal. La rampa y el obstáculo son adyacentes. A nivel de la interfaz, las superficies de conducción de agua de la rampa y del obstáculo presentan sustancialmente la misma pendiente en sección longitudinal.
Una ventaja del dispositivo propuesto es que la energía cinética del agua se utiliza de manera óptima para producir una ola. El agua llega a la rampa por la fuerza de la gravedad, y preferentemente por una energía cinética suplementaria. Además, el agua para producir una ola es catapultada ventajosamente hacia arriba por una curva tangente que está formada por la superficie de flujo de agua de la rampa y la superficie de flujo de agua del obstáculo.
En una forma de realización, está previsto que el obstáculo esté en forma de trampolín. Preferentemente, la superficie de flujo de agua del obstáculo presenta una superficie parcial descendente en la dirección de flujo y una superficie parcial ascendente en la dirección de flujo. En particular, un punto de inflexión está situado entre la superficie parcial descendente y la superficie parcial ascendente en una sección longitudinal de la superficie de flujo de agua.
Preferentemente, la interfaz es el lugar en el que la rampa y el obstáculo son adyacentes entre sí. La interfaz está definida por el paso de una superficie rectilínea en la sección longitudinal interior de la rampa a una superficie curvada en sección longitudinal del obstáculo. El paso se realiza preferentemente sin desprendimiento.
La superficie de flujo de agua es la superficie por lo menos de la rampa o del obstáculo sobre la cual fluye el agua cuando tiene lugar el funcionamiento previsto del dispositivo. Está previsto en particular que el agua que sale de una abertura de evacuación fluya sobre la superficie de flujo de agua de la rampa y pase desde la superficie de flujo de agua de la rampa a la superficie de flujo de agua del obstáculo.
Según la invención, está previsto que la rampa esté en pendiente en la dirección de flujo. En otra forma de realización, está previsto que la rampa, y preferentemente la superficie de flujo de agua de la rampa, esté inclinada en sección longitudinal de aproximadamente 5° a aproximadamente 20°, preferentemente de aproximadamente 10° a aproximadamente 20°, más preferentemente de aproximadamente 15° a aproximadamente 20°, e incluso más preferentemente de aproximadamente 18°. Preferentemente, la pendiente está orientada hacia abajo en la dirección de flujo.
En otra forma de realización, está previsto que la rampa tenga una longitud de aproximadamente 3 m a aproximadamente 5 m, preferentemente de aproximadamente 3 m a aproximadamente 4 m, y de manera particularmente preferida de aproximadamente 3,2 m. En otra forma de realización, está previsto que la superficie de flujo de agua del obstáculo presente una arista de desprendimiento. La arista de desprendimiento es preferentemente un escalón o un desplazamiento hacia abajo. En una forma de realización, la arista de desprendimiento comprende una pared hacia abajo rasante. En otra forma de realización, la arista de desprendimiento comprende una pared hacia abajo desplazada con respecto a la dirección de flujo. En particular, la pared hacia abajo de la arista de desprendimiento está desplazada con respecto a la dirección de flujo de aproximadamente 10 cm a aproximadamente 50 cm. En otra forma de realización, la arista de desprendimiento está sustancialmente en voladizo. En particular, la arista de desprendimiento sustancialmente en voladizo está sostenida por lo menos por un soporte. Más preferentemente, el obstáculo se termina en la dirección de flujo a nivel de la arista de desprendimiento. En una forma de realización preferida, la arista de desprendimiento sirve para crear una ola detrás del obstáculo. En otra forma de realización preferida, está previsto que la arista de desprendimiento tenga una altura de arista de desprendimiento por encima del fondo de la zona de olas de aproximadamente 20 cm a aproximadamente 60 cm.
En otra forma de realización preferida, está previsto que un deflector esté asociado al obstáculo. En otra forma de realización preferida, está previsto que el deflector esté asociado a la arista de desprendimiento. En una forma de realización, el deflector es una chapa deflectora asociada al obstáculo. El deflector presenta preferentemente un ángulo de ataque con respecto a la horizontal en sección longitudinal.
En una forma de realización preferida, está previsto que el deflector presente un ángulo de ataque con respecto a la horizontal de 0° a 45° hacia arriba en la dirección de flujo. En otra forma de realización preferida, está previsto que el ángulo de ataque sea regulable. El ángulo de ataque del deflector es regulable en particular mediante un motor paso a paso o mediante tornillos de regulación.
En otra forma de realización, está previsto que el deflector tenga una longitud de aproximadamente 5 cm a aproximadamente 40 cm, preferentemente de aproximadamente 20 cm a aproximadamente 40 cm, y más preferentemente de aproximadamente 20 cm a aproximadamente 30 cm.
En otra forma de realización, está previsto que la altura del obstáculo por encima del punto más bajo de la superficie de flujo de agua del obstáculo sea de aproximadamente 20 cm a aproximadamente 50 cm y preferentemente de aproximadamente 30 cm a aproximadamente 40 cm. En una forma de realización, la altura del obstáculo comprende el deflector y preferentemente es variable. En otra forma de realización, está previsto que la altura del obstáculo, con eventualmente el deflector, sea la altura del obstáculo por encima de un punto de inflexión de la superficie de flujo de agua del obstáculo. En otra forma de realización, está previsto que la altura de la arista de desprendimiento sea la altura por encima del suelo inmediatamente siguiente en la dirección de flujo, es decir, del fondo de la zona de olas. La altura de la arista de desprendimiento es preferentemente la altura del obstáculo sin deflector.
En una forma de realización, está previsto que la rampa comprenda en particular unas secciones de rampa dispuestas paralelamente unas a las otras sobre la anchura que presentan diferentes pendientes. En particular, están previstas aproximadamente 2 a aproximadamente 5, y preferentemente de aproximadamente 3 a aproximadamente 4 secciones de rampa. En una forma de realización, está previsto que el obstáculo comprenda en particular unas secciones de obstáculo dispuestas paralelamente unas a las otras sobre la anchura que presentan diferentes funciones de curva. En particular, están previstas de aproximadamente 2 a aproximadamente 5, y preferentemente de aproximadamente 3 a aproximadamente 4 secciones de obstáculo. Más preferentemente, las secciones de rampa presentan a nivel de la interfaz la misma pendiente que las secciones de obstáculos asociadas.
La expresión "en particular" o "particularmente" indica, en el sentido de la invención, un intervalo de tolerancia que se debe considerar desde el punto de vista económico y técnico por el experto en la materia, sobre el cual la característica correspondiente se puede considerar también como tal o realizada.
Cuando el término "aproximadamente" se utiliza en el marco de la invención en relación con unos valores o unos intervalos de valor, indica un intervalo de tolerancia que el experto en la materia considera como normal en este campo; en particular, está previsto un intervalo de tolerancia de ± 20%, preferentemente de ± 10% y más preferentemente de ± 5%.
Los términos de dirección "delante" y "después" o "detrás" deben ser comprendidos con respecto a la dirección de flujo. Las indicaciones de posición relativa tales como "por encima" y "por debajo" deben ser comprendidas, a menos que se indique lo contrario, en el sentido de la utilización prevista del dispositivo en la dirección del eje de gravedad. La "altura" es una extensión en la dirección del eje de gravedad. El eje vertical del dispositivo es paralelo al eje de gravedad en la utilización prevista del dispositivo. La "anchura" es una extensión perpendicular al eje de gravedad y perpendicular a la dirección de flujo. La "longitud" es una extensión en la dirección de flujo.
Una extensión en anchura es una extensión de la abertura de evacuación del dispositivo de evacuación, de la rampa, del tanque de olas y/o de la lámina perpendicularmente a la dirección de evacuación del dispositivo de evacuación y perpendicularmente a la altura de apertura. Más preferentemente, una extensión en anchura del dispositivo es una extensión perpendicular a la dirección de flujo y perpendicular al eje de gravedad. En particular, la extensión en anchura de la abertura de evacuación, de la rampa, del tanque de olas y/o de la lámina está en la dirección de la anchura del dispositivo.
Según la invención, por "dirección de flujo" se debe entender la dirección en la que fluye el agua esencialmente tras la evacuación del dispositivo de evacuación. Preferentemente, a menos que se indique lo contrario, la dirección de flujo es la dirección en la que el agua fluye esencialmente entre una bomba y una zona de aspiración del tanque de olas.
Preferentemente, la dirección de evacuación es la dirección del vector de flujo que está predefinida por el dispositivo de evacuación. En particular, la dirección de evacuación es la dirección de flujo en el dispositivo de evacuación. Más preferentemente, la dirección de evacuación es la dirección de flujo inmediatamente detrás del dispositivo de evacuación. En otra forma de realización, está previsto que la dirección de evacuación sea la dirección del flujo en el dispositivo de evacuación e inmediatamente detrás del dispositivo de evacuación.
En el sentido de la invención, se debe entender por "cambio de dirección del flujo" un cambio de la dirección del vector de velocidad.
En el sentido de la invención, se debe entender por "ola estacionaria" una ola que se forma en particular gracias a un obstáculo en el agua que fluye en el dispositivo en marcha. La cresta de la ola estacionaria permanece sustancialmente en el mismo lugar en unas condiciones marginales constantes, tales como, por ejemplo, una velocidad de flujo definida y una altura de obstáculo definida. Una ola estacionaria en el sentido de la invención no es un chapoteo. En la ola estacionaria producida con el dispositivo, preferentemente es posible surfear, por ejemplo, con una tabla de surf, una tabla de bodyboard o un kayak.
Por "regulación" o "control" se entiende un proceso en el que una magnitud variable, la magnitud de regulación, se registra continuamente, se compara con otra magnitud variable, la magnitud de referencia, y se modifica en el sentido de una adaptación a la magnitud de referencia.
En el sentido de la invención, una sección longitudinal es una vista en sección que recorre el dispositivo a lo largo de la dirección de flujo. En el sentido de la invención, una sección transversal es una vista en sección que recorre el dispositivo perpendicularmente a la dirección de flujo.
En el sentido de la invención, un canal abierto es un medio de flujo con un nivel de agua libre. En particular, el compartimento comprende por lo menos una sección que está concebida como un canal abierto, es decir, abierto hacia arriba.
En el sentido de la invención, un difusor es un elemento o una sección que ralentiza el flujo del agua y aumenta en particular la presión del líquido. Preferentemente, la energía cinética se transforma en energía de presión por medio del difusor. El difusor está concebido preferentemente de manera que el flujo se retarde en particular en el compartimento. Preferentemente, el difusor presenta una extensión constante o no constante de la sección de flujo.
Por "apaciguamiento del agua" se debe entender que las turbulencias del agua se reducen para producir un flujo laminar.
Por "flujo de impacto" se debe entender según la invención un flujo cuya velocidad de flujo es superior a la velocidad de propagación de una perturbación en el flujo. En un flujo de impacto, el número de Froude Fr= v/(gL)05 es > 1, en el que v es la velocidad del flujo, L una cantidad característica y g la aceleración de la gravedad. En una forma de realización, la cantidad característica L es la profundidad del agua sobre una rampa o sobre una superficie inmediatamente después de la salida del dispositivo de evacuación.
En el sentido de la invención, se dice que una superficie es "plana" cuando se encuentra preferentemente entre dos planos imaginarios paralelos entre sí, separados por una distancia de aproximadamente 0,15 mm a aproximadamente 10 mm, preferentemente de aproximadamente 0,15 mm a aproximadamente 5 mm, y más preferentemente de aproximadamente 0,15 mm a aproximadamente 1 mm.
Según la invención, por "unión", y en particular por "unión comunicante", se debe entender una unión de las secciones del dispositivo entre las cuales puede fluir un fluido, en particular agua. En particular, las secciones están unidas directamente entre sí. La unión comunicante puede presentar por lo menos dos secciones abiertas hacia arriba, por lo menos una sección abierta hacia arriba y por lo menos una sección cerrada hacia arriba y/o por lo menos dos secciones cerradas hacia arriba.
Preferentemente, los dispositivos para producir una ola estacionaria descritos anteriormente se pueden combinar con el dispositivo de evacuación para producir un flujo laminar descrito anteriormente, la cámara de evacuación descrita anteriormente, el enderezador de flujo descrito anteriormente, la lámina descrita anteriormente, el tanque de olas descrito anteriormente, el canal de retorno de agua descrito anteriormente, el compartimento descrito anteriormente, la rampa descrita anteriormente y/o el obstáculo descrito anteriormente.
Más preferentemente, el dispositivo de evacuación para producir un flujo laminar descrito anteriormente se puede combinar con la cámara de evacuación descrita anteriormente, el enderezador de flujo descrito anteriormente, la lámina descrita anteriormente, el tanque de olas descrito anteriormente, el canal de retorno de agua descrito anteriormente, el compartimento descrito anteriormente, la rampa descrita anteriormente, el obstáculo descrito anteriormente y/o los dispositivos para producir una ola estacionaria descritos anteriormente.
Más preferentemente, la cámara de evacuación descrita anteriormente se puede combinar con el dispositivo de evacuación para producir un flujo laminar descrito anteriormente, el enderezador de flujo descrito anteriormente, la lámina descrita anteriormente, el tanque de olas descrito anteriormente, el canal de retorno de agua descrito anteriormente, el compartimento descrito anteriormente, la rampa descrita anteriormente, el obstáculo descrito anteriormente y/o los dispositivos para producir una ola estacionaria descritos anteriormente.
Más preferentemente, el enderezador de flujo descrito anteriormente se puede combinar con la cámara de evacuación descrita anteriormente, el dispositivo de evacuación para producir un flujo laminar descrito anteriormente, la lámina descrita anteriormente, el tanque de olas descrito anteriormente, el canal de retorno de agua descrito anteriormente, el compartimento descrito anteriormente, la rampa descrita anteriormente, el obstáculo descrito anteriormente y/o los dispositivos para producir una ola estacionaria descritos anteriormente.
Más preferentemente, la lámina descrita anteriormente se puede combinar con el enderezador de flujo descrito anteriormente, la cámara de evacuación descrita anteriormente, el dispositivo de evacuación para producir un flujo laminar descrito anteriormente, el tanque de olas descrito anteriormente, el canal de retorno de agua descrito anteriormente, el compartimento descrito anteriormente, la rampa descrita anteriormente, el obstáculo descrito anteriormente y/o los dispositivos para producir una ola estacionaria descritos anteriormente.
Más preferentemente, el tanque de olas descrito anteriormente se puede combinar con la lámina descrita anteriormente, el enderezador de flujo descrito anteriormente, la cámara de evacuación descrita anteriormente, el dispositivo de evacuación para producir un flujo laminar descrito anteriormente, el canal de retorno de agua descrito anteriormente, el compartimento descrito anteriormente, la rampa descrita anteriormente, el obstáculo descrito anteriormente y/o los dispositivos para producir una ola estacionaria descritos anteriormente.
Más preferentemente, el canal de retorno de agua descrito anteriormente se puede combinar con el tanque de olas descrito anteriormente, la lámina descrita anteriormente, el enderezador de flujo descrito anteriormente, la cámara de evacuación descrita anteriormente, el dispositivo de evacuación para producir un flujo laminar descrito anteriormente, el compartimento descrito anteriormente, la rampa descrita anteriormente, el obstáculo descrito anteriormente y/o los dispositivos para producir una ola estacionaria descritos anteriormente.
Más preferentemente, el compartimento descrito anteriormente se puede combinar con el canal de retorno de agua descrito anteriormente, el tanque de olas descrito anteriormente, la lámina descrita anteriormente, el enderezador de flujo descrito anteriormente, la cámara de evacuación descrita anteriormente, el dispositivo de evacuación para producir un flujo laminar descrito anteriormente, la rampa descrita anteriormente, el obstáculo descrito anteriormente y/o los dispositivos para producir una ola estacionaria descritos anteriormente.
Más preferentemente, la rampa descrita anteriormente se puede combinar con el compartimento descrito anteriormente, el canal de retorno de agua descrito anteriormente, el tanque de olas descrito anteriormente, la lámina descrita anteriormente, el enderezador de flujo descrito anteriormente, la cámara de evacuación descrita anteriormente, el dispositivo de evacuación para producir un flujo laminar descrito anteriormente, el obstáculo descrito anteriormente y/o los dispositivos para producir una ola estacionaria descritos anteriormente.
Más preferentemente, el obstáculo descrito anteriormente se puede combinar con la rampa descrita anteriormente, el compartimento descrito anteriormente, el canal de retorno de agua descrito anteriormente, el tanque de olas descrito anteriormente, la lámina descrita anteriormente, el enderezador de flujo descrito anteriormente, la cámara de evacuación descrita anteriormente, el dispositivo de evacuación para producir un flujo laminar descrito anteriormente y/o los dispositivos para producir una ola estacionaria descritos anteriormente.
Una forma de realización de dispositivo para producir una ola estacionaria se describe a continuación a título de ejemplo:
El ejemplo de dispositivo comprende un tanque de olas en el que están previstos una rampa y un obstáculo. El tanque de olas comprende además una zona de olas y una zona de aspiración. La zona de aspiración está recubierta por un dispositivo de retención. Además, el ejemplo de dispositivo presenta un compartimento en el que se establece una presión de agua y del cual sale agua que es conducida sobre la rampa.
Preferentemente, el tanque de olas presenta una pared de delimitación por el lado aguas abajo. Además, el tanque de olas presenta dos paredes de delimitación lateral.
La rampa y el obstáculo son adyacentes entre sí y presentan una interfaz que se extiende por la totalidad de la anchura del tanque.
En una forma de realización, el compartimento está concebido como un conducto bajo presión. El compartimento está cerrado hacia arriba por un techo. En el compartimento se encuentra por lo menos una bomba que aspira el agua del canal de retorno de agua. Se crea una presión de agua en el compartimento.
El compartimento está dividido en una cámara de bombeo en la que se encuentra una bomba y una cámara intermedia situada detrás que provoca un cambio de dirección de flujo y conduce el agua al dispositivo de evacuación. El agua fluye sobre la rampa y el obstáculo, en el tanque de olas o en la zona de olas en la que da lugar a una ola estacionaria. A continuación, el agua fluye en la zona de aspiración en la que sufre un cambio de dirección, en primer lugar, hacia abajo, y después contra la dirección de flujo en el canal de retorno de agua. Esto da lugar a una circulación de agua.
En otra forma de realización del compartimento, está previsto que el compartimento esté concebido como un canal abierto. La bomba en la cámara de bombeo transporta el agua del canal de retorno de agua y crea en el canal abierto del compartimento una columna de agua que corresponde a la altura de la superficie del agua en el canal abierto por encima de la abertura de evacuación del dispositivo de evacuación. En esta forma de realización, la cámara intermedia corresponde al canal abierto en el que el agua está apaciguada. El agua en la cámara intermedia fluye por gravedad en el dispositivo de evacuación, y desde allí, sobre la rampa y sobre el obstáculo. Detrás del obstáculo, se crea la ola en la zona de olas.
Para simplificar la descripción, se admitirá una dirección de flujo que va esencialmente desde el dispositivo de evacuación hasta la zona de aspiración del tanque de olas. Según una forma de realización preferida, se colocan exactamente cuatro bombas en el compartimento. En el dispositivo de evacuación se encuentra un enderezador de flujo que reduce las turbulencias del flujo de agua y produce en particular un flujo laminar. Detrás del dispositivo de evacuación se encuentra la rampa, seguida inmediatamente por el obstáculo. La rampa está en pendiente en la dirección de flujo y el obstáculo es curvo. La rampa y el obstáculo en particular están colocados en el tanque de olas, conectándose la zona de olas detrás del obstáculo, seguida por la zona de aspiración. Se debe observar que el dispositivo de retención ascendente en la dirección de flujo está colocado en la zona de aspiración. Bajo el compartimento y el tanque de olas se encuentra el canal de retorno de agua por el cual el agua vuelve de la zona de aspiración al compartimento. El tanque de olas está cerrado aguas abajo por una pared de delimitación.
El dispositivo de evacuación presenta una cámara de evacuación. La cámara de evacuación presenta una altura interior que disminuye en la dirección de flujo. Esta disminución en la dirección de flujo produce un efecto de boquilla y por lo tanto una aceleración del agua que fluye a través del dispositivo de evacuación. Además, a una abertura de evacuación está asociada una lámina que es móvil según un eje vertical del ejemplo de dispositivo. La altura de apertura de la abertura de evacuación está determinada por la lámina. La altura de apertura es la distancia entre un límite inferior de la abertura de evacuación y una arista de la lámina. Una pared de cámara de evacuación que forma el fondo de la cámara de evacuación carece de desprendimiento, y en particular está a nivel con una rampa colocada detrás del dispositivo de evacuación.
Un enderezador de flujo se encuentra en la cámara de evacuación. El enderezador de flujo presenta unas placas de guiado sustancialmente horizontales y unas placas de guiado sustancialmente verticales. Las placas de guiado verticales se extienden sobre la altura de la cámara de evacuación. Las placas de guiado verticales están dispuestas paralelamente a la pared de la cámara de evacuación. La placa de guiado vertical presenta una distancia con respecto a la pared de la cámara de evacuación que forma el fondo de aproximadamente 20 cm. Por lo menos dos placas de guiado verticales presentan entre sí una distancia de aproximadamente 20 cm. Las placas de guiado horizontales están dispuestas de manera sustancialmente paralela entre sí. Por otro lado, las placas de guiado verticales están dispuestas de manera sustancialmente paralela entre sí. Por lo menos dos placas de guiado horizontales están dispuestas una detrás de la otra y presentan una distancia de aproximadamente 25 cm entre sí.
La zona de aspiración es adyacente a la zona de olas y está caracterizada en particular por que presenta una profundidad de tanque más grande que la zona de olas. La zona de aspiración está en comunicación con el canal de retorno de agua que, en una forma de realización preferida, presenta una pluralidad de canales parciales dispuestos paralelamente. La zona de aspiración presenta el dispositivo de retención que está concebido como una placa perforada. El dispositivo de retención se extiende desde un extremo de la zona de olas hasta una pared de delimitación por el lado aguas abajo del ejemplo de dispositivo. El dispositivo de retención forma un ángulo con la horizontal, en particular de manera que sea posible salir del tanque de olas en la dirección de flujo por encima del dispositivo de retención.
Cuatro bombas están dispuestas en la zona de bombeo del compartimento. La cámara intermedia presenta un techo concebido como conducto de agua. El conducto de agua presenta dos secciones que forman un ángulo entre sí y que conducen el agua al dispositivo de evacuación con la menor pérdida de presión y de velocidad posible. El dispositivo de evacuación presenta el enderezador de flujo que apacigua el agua y en particular crea un flujo laminar. El agua es orientada, entre otros, por el enderezador de flujo en la dirección de evacuación y conducida sobre la rampa a través de la abertura de evacuación. La lámina está dispuesta detrás de la abertura de evacuación del dispositivo de evacuación en la dirección de flujo.
La abertura de evacuación presenta una anchura que corresponde sustancialmente a la anchura de la lámina y a la anchura de la rampa. El canal de retorno de agua comprende tres canales parciales paralelos. En particular, está previsto que las paredes del canal de retorno de agua sostengan la rampa.
La lámina presenta una altura de lámina que es superior a la altura de apertura de la abertura de evacuación, en particular para recubrirla totalmente. Preferentemente, la altura de lámina es de 70 cm. La arista de corte presenta un bisel por el lado orientado aguas abajo. El ángulo de la arista de corte con respecto a la altura de lámina es de aproximadamente 45°. Además, la arista de corte, en particular el bisel, está concebida de manera que el ángulo con respecto a la dirección de flujo sea de aproximadamente 45°.
Tanto la rampa como el obstáculo están dispuestos en el tanque de olas. La rampa es directamente adyacente a la abertura de evacuación del dispositivo de evacuación. En particular, la pared de evacuación que forma el fondo penetra a nivel en la rampa. La rampa comprende una primera superficie de flujo de agua. El obstáculo comprende una segunda superficie de flujo de agua. La rampa y el obstáculo son adyacentes entre sí a nivel de la interfaz. A nivel de la interfaz, la pendiente de la primera superficie de flujo de agua de la rampa es sustancialmente idéntica a la pendiente de la segunda superficie de flujo de agua del obstáculo. El obstáculo está concebido en forma de trampolín y presenta en particular una curvatura que desciende hasta un punto de inflexión que constituye su punto más bajo y se eleva después desde el punto de inflexión.
El obstáculo presenta una arista de desprendimiento que presenta en particular una altura de arista de desprendimiento a partir del fondo de la zona de olas de aproximadamente 25 cm. El obstáculo presenta un deflector que está asociado a la arista de desprendimiento. El deflector puede estar previsto, pero no es indispensable. Se puede regular según un ángulo variable con respecto a un plano horizontal. El deflector presenta además una longitud que es en particular de aproximadamente 20 cm. El ángulo es regulable preferentemente en la dirección de flujo por encima del plano horizontal. La altura del obstáculo con el deflector, que presenta en particular un ángulo positivo, es decir, un ángulo por encima del plano horizontal, es de aproximadamente 30 cm.
Otro ejemplo de forma de realización comprende un dispositivo descrito anteriormente para producir una ola estacionaria con por lo menos un dispositivo de evacuación descrito anteriormente para producir un flujo laminar. El dispositivo de evacuación para producir un flujo laminar comprende una cámara de evacuación descrita anteriormente, comprendiendo el dispositivo de evacuación en la cámara de evacuación un enderezador de flujo descrito anteriormente con una pluralidad de placas de guiado descritas anteriormente. El dispositivo de evacuación descrito anteriormente presenta una lámina descrita anteriormente con una arista de corte descrita anteriormente. La lámina está dispuesta en una abertura de evacuación descrita anteriormente del dispositivo de evacuación, estando la altura de apertura descrita anteriormente del dispositivo de evacuación y en particular de la abertura de evacuación definida por una distancia desde el fondo descrito anteriormente del dispositivo de evacuación con respecto a la arista de corte. El ejemplo de dispositivo comprende un tanque de olas descrito anteriormente, un canal de retorno de agua descrito anteriormente y un compartimento descrito anteriormente. El tanque de olas comprende una zona de olas descrita anteriormente y una zona de aspiración descrita anteriormente, estando la zona de aspiración dispuesta detrás de la zona de olas en la dirección de flujo y en particular unida de manera comunicante con el canal de retorno de agua. El canal de retorno de agua está unido en particular de manera comunicante con el compartimento, presentando el compartimento un dispositivo de evacuación que tiene una abertura de evacuación por la cual se puede conducir el agua en el tanque de olas. El ejemplo de dispositivo comprende una rampa descrita anteriormente y un obstáculo descrito anteriormente. La rampa presenta una superficie de flujo de agua descrita anteriormente, sustancialmente plana en sección longitudinal. El obstáculo presenta una superficie de flujo de agua descrita anteriormente, sustancialmente curvada en sección longitudinal. La rampa y el obstáculo son adyacentes entre sí. A nivel de la interfaz descrita anteriormente, las superficies de flujo de agua de la rampa y del obstáculo presentan sustancialmente la misma pendiente en sección longitudinal.
Otras formas de realización ventajosas se desprenden de los dibujos siguientes. Los perfeccionamientos que están representados en ellos no deben ser interpretados de manera limitativa. Por otro lado, es conveniente observar que los signos de referencia indicados en la descripción de las figuras no limitan el campo de protección de la presente invención, sino que hacen referencia únicamente a los ejemplos de formas de realización mostradas en las figuras. Los elementos idénticos o los que tienen la misma función están designados a continuación por el mismo signo de referencia. Las figuras son las siguientes:
Figura 1: vista de un dispositivo para producir una ola estacionaria,
Figura 2: dos variantes del dispositivo con un compartimento cerrado o abierto,
Figura 3: sección longitudinal del dispositivo,
Figura 4: vista detallada en sección longitudinal del dispositivo,
Figura 5: vista en sección de la zona de aspiración del dispositivo,
Figura 6: vista en sección detallada del compartimento,
Figura 7: vista en sección transversal del dispositivo que muestra el compartimento visto desde el tanque de olas,
Figura 8: vista en sección longitudinal de la lámina del dispositivo,
Figura 9: vista en sección longitudinal detallada del dispositivo con la rampa y el obstáculo, y
Figura 10: vista en sección esquemática de una variante del compartimento.
La figura 1 muestra un dispositivo 10 para producir una ola estacionaria que comprende un tanque de olas 16 en el que están dispuestos una rampa 78 y un obstáculo 100. El tanque de olas 16 comprende por otro lado una zona de olas 22 y una zona de aspiración 24. La zona de aspiración 24 está recubierta por un dispositivo de retención 28 que sirve en particular para impedir la aspiración de objetos y/o de personas en un canal de retorno de agua no visible en este caso. Se puede ver además en la figura 1 un compartimento 20 en el que se genera una presión de agua y del que sale el agua que es conducida sobre la rampa 78.
El tanque de olas 16 presenta una pared de delimitación aguas abajo 26.1 (véase la figura 3) que, en esta vista, está recubierta por el dispositivo de retención. Además, el tanque de olas 16 comprende dos paredes de delimitación laterales 26.2 y 26.3 que delimitan una anchura del tanque de olas 16.
En la figura 1, se puede observar además que la rampa 78 y el obstáculo 100 son adyacentes entre sí a nivel de una interfaz 102 que se extiende por toda la anchura del tanque.
La figura 2A es una vista en sección longitudinal esquemática del dispositivo 10 en la que el compartimento 20 está concebido como un conducto bajo presión. El compartimento está cerrado en la parte superior por un techo 37. En el compartimento 20 está dispuesta por lo menos una bomba 34 que aspira el agua del canal de retorno de agua 18. Se genera una presión de agua en el compartimento 20.
El compartimento 20 está dividido en una cámara de bombeo en la que está instalada la bomba 34 y una cámara intermedia 39 situada detrás que provoca un cambio de dirección del flujo y conduce el agua al dispositivo de evacuación 36. El agua fluye a través de la rampa 78 y el obstáculo 100 en el tanque de olas 16 o en la zona de olas 22, en la que da lugar a una ola estacionaria 12. El agua fluye a continuación en la zona de aspiración 24, en la que sufre un cambio de dirección en primer lugar hacia abajo, y después contra la dirección de flujo 30, -que se ilustra en la figura 3- en el canal de retorno de agua 18. Esto da lugar a una circulación de agua que está representada por las flechas 14.1, 14.2 y 14.3.
La figura 2B muestra una sección longitudinal a través del dispositivo 10 con otra forma de realización del compartimento, estando el compartimento 20 concebido como un canal abierto en la parte superior. La bomba 34 en la cámara de bombeo 38 transporta el agua del canal de retorno de agua 18 y crea en el canal abierto del compartimento 20 una columna de agua 48 que corresponde a la altura de la superficie del agua en el canal abierto por encima de la abertura de evacuación 60 del dispositivo de evacuación 36. En esta forma de realización, la cámara intermedia 39 corresponde al canal abierto en el que el agua se apacigua. El agua en la cámara intermedia 39 fluye por gravedad en el dispositivo de evacuación 36, y a través del dispositivo de evacuación 36, sobre la rampa 78 y el obstáculo 100. Detrás del obstáculo 100, la ola 12 se crea en la zona de olas 22.
La figura 3 muestra una sección longitudinal a través del dispositivo 10. Para simplificar la descripción, se admitirá una dirección de flujo 30 que va esencialmente desde el dispositivo de evacuación 36 a la zona de aspiración 24 del tanque de olas. En la figura 3, se puede observar que una pluralidad de bombas 34, en este caso exactamente 4 bombas, están instaladas en el compartimento. Todavía en la figura 3, se puede apreciar que en el dispositivo de evacuación 36 se encuentra un enderezador de flujo 84 que reduce las turbulencias del flujo de agua y produce en particular un flujo laminar. Detrás del dispositivo de evacuación 36 se encuentra la rampa 78, seguida inmediatamente por el obstáculo 100. Como se puede ver en la figura 3, la rampa 78 está en pendiente en la dirección de flujo 30 y el obstáculo 100 es curvo. La rampa 78 y en particular el obstáculo 100 están colocados en el tanque de olas 16, conectándose la zona de olas 22 detrás del obstáculo 100, seguida por la zona de aspiración 24. Se debe observar que el dispositivo de retención 28 que asciende en la dirección de flujo 30 está colocado en la zona de aspiración 24. Bajo el compartimento 20 y el tanque de olas 16 se encuentra el canal de retorno de agua 18 por el cual el agua vuelve de la zona de aspiración 24 al compartimento 36. El tanque de olas 16 está cerrado aguas abajo por una pared de delimitación 26.1.
La figura 4 muestra una vista detallada en sección longitudinal del dispositivo de evacuación 36. Se debe observar que el dispositivo de evacuación 36 presenta una cámara de evacuación 80. La cámara de evacuación 80 presenta una altura interior 82 que disminuye en la dirección de flujo. Esta disminución en la dirección de flujo produce un efecto de boquilla y por lo tanto una aceleración del agua que fluye a través del dispositivo de evacuación 36. Además, a una abertura de evacuación 60 está asociada una lámina 50 que es móvil según un eje vertical 58 del dispositivo. La altura de apertura 62 de la abertura de evacuación 60 está determinada por la lámina 50. La altura de apertura 62 es la distancia entre un límite inferior de la abertura de evacuación 64 y una arista de corte 54 de la lámina 50.
En la figura 4, se puede observar además que una pared de cámara de evacuación 94 que forma el fondo de la cámara de evacuación 80 está unida sin desprendimiento a una rampa 70 colocada detrás del dispositivo de evacuación 36. La lámina 50 presenta un lado orientado hacia aguas abajo 70.
La figura 4 muestra en detalle el enderezador de flujo 84 instalado en la cámara de evacuación 80. El enderezador de flujo 84 presenta unas placas de guiado 86 sustancialmente horizontales y unas placas de guiado 88 sustancialmente verticales. Las placas de guiado verticales 88 se extienden sobre una altura de evacuación 82. Las placas de guiado verticales 86 están dispuestas paralelamente a la pared de cámara de evacuación 94. La placa de guiado vertical 86.1 presenta una distancia 92 con respecto a la pared de cámara de evacuación 94 que forma el fondo de aproximadamente 20 cm. Las placas de guiado verticales 88.1 y 88.2 tienen entre sí una distancia 90 de aproximadamente 20 cm. Las placas de guiado horizontales 86 están dispuestas de manera sustancialmente paralela entre sí. Por otro lado, las placas de guiado verticales 88 están dispuestas de manera sustancialmente paralela entre sí. Las placas de guiado horizontales 86.2 y 86.3 están dispuestas una detrás de la otra y presentan una distancia 93 de aproximadamente 25 cm entre sí.
La figura 5 muestra en detalle una vista en sección del tanque de olas 16 con la zona de aspiración 24. La zona de aspiración 24 es adyacente a la zona de olas 22 y está caracterizada en particular por que presenta una mayor profundidad de tanque que la zona de olas 22. La zona de aspiración está en comunicación con el canal de retorno de agua 18 que, en la forma de realización representada, presenta una pluralidad de canales parciales dispuestos paralelamente. La zona de aspiración 24 presenta el dispositivo de retención 28 que está concebido como una placa perforada. El dispositivo de retención 28 se extiende desde un extremo de la zona de olas 22 hasta una pared de delimitación por el lado aguas abajo 26.1 del dispositivo 10. El dispositivo de retención 28 forma un ángulo 32 con la horizontal 33, en particular de manera que sea posible salir del tanque de olas 16 en la dirección de flujo por encima del dispositivo de retención 28. Esto permite salir más fácilmente, por ejemplo, tras una sesión de surf en la ola estacionaria o tras una caída. Esto evita además ser empujado dolorosamente por el flujo contra la pared de delimitación por el lado aguas abajo 26.1. Por el contrario, el usuario es rechazado como en una orilla poco profunda que está representada por el dispositivo de retención 28.
La figura 6 muestra una vista detallada en sección longitudinal del compartimento 20. Se observará que cuatro bombas 34 están dispuestas en la zona de bombeo 38. Se puede ver además en la figura 6 que la cámara intermedia 39 presenta un techo 37 que está concebido como un conducto de agua 40. La tubería de agua 40 tiene dos secciones 44 y 46 que forman un ángulo entre sí y que conducen el agua en el interior del dispositivo de evacuación 36 con la menor pérdida posible de presión y de velocidad. El dispositivo de evacuación 36 presenta el enderezador de flujo 84 que apacigua el agua y en particular crea un flujo laminar. El agua es orientada, entre otros, por el enderezador de flujo 84 en la dirección de evacuación 74 y conducida sobre la rampa 78 a través de la abertura de evacuación 60. La lámina 50 está dispuesta detrás de la abertura de evacuación 60 del dispositivo de evacuación 36 en la dirección de flujo.
La figura 7 muestra una vista en sección transversal del dispositivo 10 con vistas sobre el compartimento 20. Se observará la rampa 78. La abertura de evacuación 60 presenta una anchura 66 que corresponde sustancialmente a la anchura de la lámina 50 y a la anchura de la rampa 78. Por otro lado, se puede ver en la figura 7 que el canal de retorno de agua 18 comprende tres canales parciales paralelos. Está previsto en particular que las paredes 19 del canal de retorno de agua 18 sostengan la rampa 78.
La figura 8 muestra aisladamente la lámina 50 en sección longitudinal a través del dispositivo 10, comprendiendo la lámina 50 un lado orientado hacia aguas abajo 70 y un lado orientado hacia aguas arriba 71. La lámina 50 presenta por otro lado una altura de lámina 56 que es superior a la altura de apertura 62 (véase la figura 4) de la abertura de evacuación 60, en particular para recubrirla totalmente. Preferentemente, la altura de lámina es de 70 cm. Se puede apreciar además en la figura 8 que la arista de corte 54 presenta un bisel 68 por el lado orientado hacia aguas abajo 70. El ángulo 73 de la arista de corte 54 con respecto a la altura de lámina 56 es de aproximadamente 45°. Por otro lado, la arista de corte 54, en particular el bisel 68, está concebido de manera que el ángulo 72 con respecto a la dirección de flujo 74 sea de aproximadamente 45°.
La figura 9 muestra en detalle otra sección longitudinal del dispositivo 10 con la rampa 78 y el obstáculo 100. Tanto la rampa 78 como el obstáculo 100 están dispuestos en el tanque de olas 16. La rampa 78 es directamente adyacente a la abertura de evacuación 60 del dispositivo de evacuación 36. En particular, la pared de evacuación que forma el fondo 94 prolonga la rampa 78. La rampa 78 comprende una primera superficie de flujo de agua 104. El obstáculo 100 comprende una segunda superficie de flujo de agua 106. La rampa 78 y el obstáculo 100 son adyacentes entre sí a nivel de la interfaz 102. Se puede observar en la figura 9 que a nivel de la interfaz 102, la pendiente de la primera superficie 104 de flujo de agua de la rampa 78 es sustancialmente idéntica a la pendiente de la segunda superficie de flujo de agua 106 del obstáculo 100. El obstáculo 100 está concebido en forma de trampolín y presenta en particular una curvatura que desciende hasta un punto de inflexión 107 que constituye su punto más bajo y se eleva después desde el punto de inflexión 107.
El obstáculo 100 presenta una arista de desprendimiento 108 que presenta en particular una altura de arista de desprendimiento 114 a partir del fondo de la zona de olas 22 de aproximadamente 25 cm. El obstáculo presenta un deflector 110 que está asociado a la arista de desprendimiento 108. El deflector 110 puede estar previsto, pero no es indispensable. Puede ser regulado según un ángulo variable 116 con respecto a un plano horizontal 117. El deflector 110 presenta además una longitud 118 que es en particular de aproximadamente 20 cm. El ángulo 116 es regulable preferentemente en la dirección de flujo por encima del plano horizontal 117. La altura 112 del obstáculo 100 con el deflector 110, que presenta en particular un ángulo positivo 116, es decir un ángulo 116 por encima del plano horizontal 117, es de aproximadamente 30 cm.
La figura 10 muestra una vista esquemática de otro compartimento 20. El compartimento presenta un techo 37 que forma un conducto de agua 40 que presenta una sección curvada 46. El cambio de dirección sobre una extensión de la sección curvada 46 es por lo tanto progresiva. En particular, el agua es conducida con un cambio gradual de dirección de flujo progresivo entre una cámara es bombeo 38 y un dispositivo de evacuación 36. Se puede apreciar además esquemáticamente en la figura 10 un enderezador de flujo 84, la lámina 50 y, de manera sugerida, la rampa 78.

Claims (25)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo (10) para generar una ola estacionaria (12) que comprende un tanque de olas (16), un canal de retorno de agua (18) y un compartimento (20), en el que el tanque de olas (16) comprende una zona de olas (22) y una zona de aspiración (24), en el que la zona de aspiración (24) se sitúa detrás la zona de olas (22) en el sentido de flujo (30), y está unida al canal de retorno de agua (18), y en el que el canal de retorno de agua (18) está unido al compartimento (20), en el que el compartimento (20) comprende un dispositivo de evacuación (36) que presenta una abertura de evacuación (60) a través de la cual puede fluir agua en el tanque de olas (16), y una rampa (78) se encuentra directamente adyacente al dispositivo de evacuación (36) y adyacente a un obstáculo (100) a nivel de una interfaz (102), dicha rampa (78) está inclinada en la dirección del flujo hacia abajo por toda su longitud desde la abertura de evacuación (60) hasta el obstáculo (100), caracterizado por que dicho obstáculo (100) se extiende por toda la anchura del tanque de olas (16), a nivel de la interfaz (102), una pendiente de una primera superficie de flujo de agua (104) de la rampa (78) es sustancialmente idéntica a una pendiente de una segunda superficie de flujo de agua (106) del obstáculo (100), el obstáculo presenta una curvatura que desciende hasta un punto de inflexión (107) y sube después del punto de inflexión.
2. Dispositivo (10) según la reivindicación 1, caracterizado por que la zona de aspiración (24) es por lo menos aproximadamente tan larga como la zona de olas (22) en la dirección de flujo (30).
3. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la zona de aspiración (24) es por lo menos aproximadamente tan ancha como la zona de olas (22), perpendicularmente a la dirección de flujo (30) y perpendicularmente al eje vertical del dispositivo.
4. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la zona de aspiración (24) presenta por lo menos un dispositivo de retención (28).
5. Dispositivo (10) según la reivindicación 4, caracterizado por que el dispositivo de retención (28) está dispuesto en un ángulo de inclinación (32) que se abre hacia arriba en la dirección de flujo (30) con respecto a un eje horizontal (33).
6. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el compartimento (20) comprende una cámara de bomba (38), una cámara intermedia (39) y el dispositivo de evacuación (36).
7. Dispositivo (10) según la reivindicación 6, caracterizado por que por lo menos una bomba (34) para aspirar el agua del canal de retorno de agua (18) está dispuesta en la cámara de bomba (38).
8. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de evacuación (36) presenta una cámara de evacuación (80) que tiene una altura (82) que se reduce de manera iterativa y/o progresiva en la dirección de evacuación (74).
9. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el compartimento (20) es una superficie libre.
10. Dispositivo (10) según la reivindicación 9, caracterizado por que una presión de agua en el dispositivo de evacuación (36) puede ser generada por una elevación relativa del nivel de agua en el compartimento (20).
11. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el compartimento (20) es un conducto forzado.
12. Dispositivo (10) según la reivindicación 11, caracterizado por que la cámara intermedia (39) comprende un conducto de agua (40) desde una cámara de bomba (38) hacia el dispositivo de evacuación (36), mediante el cual se puede modificar una dirección del vector de la corriente en el compartimento (20).
13. Dispositivo (10) según la reivindicación 12, caracterizado por que el conducto de agua (40) presenta por lo menos una primera sección (42) con por lo menos dos subsecciones (42.1, 42.2), en el que se puede obtener un cambio de dirección del flujo de agua, de aproximadamente 5° a aproximadamente 45° mediante las subsecciones (42.1,42.2).
14. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones 12 a 13, caracterizado por que el conducto de agua (40) presenta por lo menos una segunda sección curvada (44).
15. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones 6 a 14, caracterizado por que el dispositivo de evacuación (36) presenta una anchura transversal a la dirección de flujo que corresponde sustancialmente a la anchura del compartimento (20), del tanque de olas (16) y/o de una rampa (78) dispuesta entre el dispositivo de evacuación (36) y el tanque de olas (16).
16. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones 6 a 15, caracterizado por que el dispositivo de evacuación (36) presenta la abertura de evacuación (60) que tiene una altura de apertura variable (62).
17. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la zona de aspiración (24) está dispuesta, en el sentido de flujo, antes de una de las paredes (26.1) que delimita aguas abajo el tanque de olas (16).
18. Procedimiento de generación de una ola estacionaria (12) en un dispositivo según una o varias de las reivindicaciones anteriores 1 a 17, caracterizado por que se genera un flujo en un tanque de olas (16), comprendiendo el procedimiento:
- suministrar un tanque de olas (16) con una zona de olas (22) detrás de la cual está dispuesta una zona de aspiración (24),
- suministrar un compartimento (20) con un dispositivo de evacuación (36) que tiene una abertura de evacuación (60), siendo el agua introducida en el tanque de olas (16) mediante la abertura de evacuación (60),
- suministrar una rampa (78) directamente adyacente al dispositivo de evacuación (36), inclinada hacia abajo por toda su longitud desde la abertura de evacuación (60) hasta el obstáculo (100),
- suministrar un obstáculo (100) adyacente a la rampa a nivel de una interfaz (102) y que se extiende por toda la anchura del tanque, siendo una pendiente de una primera superficie de flujo de agua (104) de la rampa (78) sustancialmente idéntica a una pendiente de una segunda superficie de flujo de agua (106) del obstáculo (100), presentando el obstáculo una curvatura que desciende hasta un punto de inflexión (107) y que sube después del punto de inflexión,
- suministrar un canal de retorno de agua (18) que está conectado a la zona de aspiración (24) y al compartimento (20),
- introducir agua en el compartimento (20).
19. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado por que está prevista por lo menos una bomba (34).
20. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 18 o 19, caracterizado por que una columna de agua (48) está formada en el canal abierto del compartimento (20) por encima del dispositivo de evacuación (36).
21. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 18 a 19, caracterizado por que el agua introducida en el compartimento (20) es guiada hacia el dispositivo de evacuación (36) mediante un conducto de agua (40).
22. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado por que el conducto de agua (40) comprende por lo menos una primera sección (42) que comprende por lo menos dos subsecciones (42.1, 42.2) que provoca un cambio de dirección de flujo del agua de aproximadamente 5° a aproximadamente 45°.
23. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 21 a 22, caracterizado por que el conducto de agua (40) comprende por lo menos una segunda sección curvada (44), mediante la cual se obtiene un cambio en la dirección de flujo del agua.
24. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 18 a 23, caracterizado por que, por lo menos una característica de las olas está regulada mediante una altura de apertura (62) de la abertura de evacuación (60) y/o de una cantidad de agua introducida en el compartimento (20).
25. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 18 a 24, caracterizado por que el agua es aspirada del tanque de olas (16) a nivel de la zona de aspiración (24) y es dirigida al compartimento (20).
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