JP2000003125A - 造波装置 - Google Patents

造波装置

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JP2000003125A
JP2000003125A JP16682598A JP16682598A JP2000003125A JP 2000003125 A JP2000003125 A JP 2000003125A JP 16682598 A JP16682598 A JP 16682598A JP 16682598 A JP16682598 A JP 16682598A JP 2000003125 A JP2000003125 A JP 2000003125A
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JP
Japan
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wave
water tank
making
wall surface
fixing member
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JP16682598A
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English (en)
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Seishiro Miyake
成司郎 三宅
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Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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Publication date
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  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同調現象の発生を防止することができ、不規
則波を精度よく発生させることができる造波装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 本発明の造波装置1は、水槽2内に固定
的に設けられ、該水槽2の幅一杯で水没しない高さを有
すると共に該水槽2の一方壁面2bに向けて開口した筒
状の固定部材3と、この固定部材3にシール部材3aを
介して内嵌状に設けられ、水槽2の一方壁面2bに対向
した造波面4aを形成した移動部材4と、この移動部材
4を固定部材3に対して出退移動させる駆動装置5とを
備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、海洋構造物の模型
実験に用いられる造波装置に係り、特に同調現象の発生
を防止することにより不規則波の発生精度を向上させる
ことができる造波装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】海洋構造物の計画や設計に際しては縮尺
模型を用いた実験を行うことがあり、こうした実験で
は、海洋構造物の模型に対して不規則波を与えて変化や
特性について計測するといったことが行われる。この実
験において、海洋構造物に不規則波を与えるには、従来
では、図6乃至図8に示す造波装置が用いられていた。
【0003】図6に示す造波装置61は、造波板62を
下端のヒンジ63を中心にして前後に揺動させることに
よって波を発生させる。図7に示す造波装置71は、下
端から前方上方へ勾配を設けた造波プランジャ72の垂
直動によって波を発生させる。図8に示す造波装置81
は、造波板82を前後に移動させることによって波を発
生させる。
【0004】そして、これら造波装置61,71,81
を使用した場合は、造波板62、造波プランジャ72、
造波板82(以下、これらを総称して「造波部材」とい
う)の後方でも波が発生し、これらの波が水槽後壁に衝
突して、図9に示すように波が、あるときは高く、ある
ときは低くなるといった同調現象が発生する。従って、
造波装置61,71,81の各々は、このような同調現
象が発生しないように、該造波部材の後方に、波を消波
する消波装置Pを設けている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の造波装置61,71,81(以下、これらを総
称して「従来の造波装置」という)は、消波装置Pを設
けているものの、依然として造波部材の後方には波が発
生しており、根本的に同調現象を引き起こす原因を解消
しているわけではない。従って造波装置においては、不
規則波を発生させるに際して、造波部材の後方の波で発
生する同調現象を考慮して造波制御を行う必要が生じ、
また、同調現象を考慮した造波制御は非常に複雑であ
り、不規則波の発生精度が低下するといった問題があっ
た。
【0006】本発明は、上記した問題を解決するために
なされたものであり、同調現象の発生を防止することが
でき、不規則波の発生精度の向上を図ることができる造
波装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、水槽の幅一杯でかつ水没しない高さ
を有すると共に水槽の一方壁面に向けて開口した筒状の
固定部材を水槽内に固定的に設け、水槽の一方壁面に対
向した造波面を形成した移動部材をシール部材を介して
固定部材に内嵌状に設けて、この移動部材を駆動装置に
より固定部材に対して出退移動させるようにしたのであ
る。こうすることにより、水槽内で波は移動部材の造波
面の前面側でのみ形成され、水槽の他方壁面方向に波が
形成されることがない。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の造波装置は、水槽内に固
定的に設けられ、水槽の幅一杯でかつ水没しない高さを
有すると共に水槽の一方壁面に向けて開口した筒状の固
定部材と、この固定部材にシール部材を介して内嵌状に
設けられ、水槽の一方壁面に対向した造波面を形成した
移動部材と、この移動部材を前記固定部材に対して出退
移動させる駆動装置とを備えたものである。
【0009】上記構成によれば、駆動装置を駆動して固
定部材から進出するように移動部材を移動させると、こ
の移動に伴って移動部材の造波面が押されて水槽内に波
を発生させ、この後、移動部材を固定部材に退入させ、
移動部材の出退駆動を繰り返すことで水槽内に不規則波
を発生させる。このとき、造波装置は、固定部材が水槽
の幅一杯で水没しない高さを有し、かつこの固定部材に
移動部材が内嵌状に設けられているので、移動部材が固
定部材に退入したときに、固定部材の配置位置から水槽
の他方壁面側へ波が発生することがなく、従って同調現
象が生じることがない。
【0010】また、本発明の造波装置は、上記構成にお
いて、固定部材を、水槽の他方壁面から所定間隔離間し
た位置に設けると共に、該固定部材の下部に水槽の一方
壁面から他方壁面方向へと連通する開口を形成したもの
としてもよい。この場合は、固定部材に移動部材が退入
する際に、移動部材の造波面によって、造波面の裏面方
向に移動する水が、固定部材の下部に設けた開口を通っ
て水槽の他方壁面と固定部材との隙間に流入する。固定
部材で区画された、該固定部材の後面と他方壁面との間
では、例え波が発生しても、造波面前方にその影響が及
ぶことはなく、従って同調現象が生じることがなく、ま
た、水位を定位に保つことができる。
【0011】また、本発明の造波装置は、上記したいず
れかの構成において、シール部材を、固定部材の開口周
縁から移動部材の造波面の裏面に設けた蛇腹部材とした
ので、固定部材に対する移動部材の出退移動を妨げるこ
となく、密閉性を図ることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の造波装置の実施例を図1〜図
5を参照して説明する。図1は、本発明の造波装置の構
成を示すと共に動作時の状況を示す。図2は、本発明の
造波装置の図1におけるA−A線断面を示す。図3は、
本発明の造波装置による波の高さと造波周期との関係を
示す。図4は、本発明の造波装置の他の構成を示すと共
にその動作時の状況を示す。図5は本発明の他の構成の
造波装置の部分拡大断面を示す。
【0013】図1及び図2において、1は、水槽2内に
波を発生させる造波装置であり、以下のように構成され
ている。3は、水槽2内の他方壁面2a位置に固定的に
設けられ、水槽2の幅一杯で水没しない高さを有すると
共に一方壁面2bに向けて開口し、他方壁面2aに向け
ては有底状とした筒状の固定部材であり、この固定部材
3は、後述の移動部材4が内嵌する内周面に、水の浸入
を防止するための、例えばシール部材3aを設けると共
に、他方壁面2a近傍の上面に空気を流通させる開口3
bを設けている。
【0014】4は、固定部材3に例えば内嵌状に設けら
れ、水槽2の他方壁面2aに向けて開口すると共に一方
壁面2bと対向した造波面4aを形成した移動部材であ
る。5は、この移動部材4を固定部材3に対して出退移
動させる駆動装置であり、例えばモータ5aの回転駆動
によりねじ軸5bを送ることで移動部材4を移動させる
ようにしている。
【0015】上記構成の造波装置1は、図1(a)に示
すように、初期状態では固定部材3内に移動部材4が退
入した状態とされており、水槽2内には波が発生してい
ない。この状態から、駆動装置5のモータ5aを駆動し
てねじ軸5bを送り出すと、移動部材4が固定部材3か
ら進出する。このとき、固定部材3と移動部材4とで形
成された空間は、シール部材3aによって密閉されてい
るので、移動部材4の進出により該空間が負圧状態とな
り、開口3bから空気が固定部材3内に流入する。この
ように、開口3bから空気が流通することで移動部材4
をスムーズに進出させることができる。
【0016】そして、移動部材4が進出すると、造波面
4aが水槽2内の水を該水槽2の一方壁面2b方向へと
押し、図1(b)に示すように波が発生する。この後、
再度波を発生すべく、今度は駆動装置5のモータ5aを
上記とは逆転してねじ軸5bを戻す。このとき、開口3
bから空気が排出され、移動部材4がスムーズに固定部
材3内に退入する。この移動部材4の固定部材3への退
入時に、造波面4aの裏面には、水が存在しないので、
従って造波面4aの裏面で波が発生することによる同調
現象を確実に防止できる。
【0017】また、造波装置1によって発生させる波
は、図3に示すように、造波面4aのストローク(造波
周期)の変化に比例して波の高さを変更することができ
る。よって、従来のように同調現象によってあるときは
高い波が発生したり、あるときは低い波が発生したりし
て造波制御が非常に複雑となっていたことに較べ、造波
の制御を容易に行うことができる。
【0018】次に、本発明の造波装置における他の構成
例について説明する。図4及び図5において、造波装置
11は、固定部材13を、水槽2の他方壁面2aから所
定間隔離間した位置に設けると共に、該固定部材13の
下部に水槽2の一方壁面2bから他方壁面2a方向へと
連通する開口13aを形成した点、また、シール部材と
して蛇腹部材15を用い、この蛇腹部材15の、一端を
移動部材14の造波面14aの裏面に、他端を固定部材
13の開口周縁に設けた点が、上記実施例の造波装置1
とは異なる。なお、図4において、2cは、水槽2の他
方壁面2aと固定部材13の裏面側との間に形成された
水の貯留部である。
【0019】また、本実施例の造波装置11は、図4で
は省略しているが、固定部材13と、移動部材14との
内嵌構造が例えば図5(a)(b)のようになってい
る。固定部材13の内面コーナー部には、L型のガイド
レール16が設けられており、このガイドレール16の
内側、つまり移動部材14の外面が出退移動する面には
ベアリング16aが設けられている。このようにするこ
とにより、移動部材14は、固定部材13に対してスム
ーズに出退移動可能とされている。
【0020】上記構成の造波装置11は、図4(a)
(b)(c)に示すように動作する。すなわち、図4
(a)に示すように、初期状態では、固定部材13に移
動部材14が退入した状態で、水槽2内の水は波が発生
していない。そして、駆動装置5を駆動して移動部材1
4を固定部材13から進出させると、これに伴って造波
面14aが水を一方壁面2bに押して、図4(b)に示
すように水槽2に波が発生する。
【0021】このとき、造波面14aで押し出された水
によって、該造波面14aの前面に存在する水全体の水
位が上昇しようとするが、この水位を上昇させようとす
る水については、固定部材13の開口13aから貯留部
2cに逃がされるので、水位が変化することなく、安定
した水位とすることができる。
【0022】そして、図4(b)に示す状態から、図4
(c)に示すように移動部材14が固定部材13に退入
すると、造波面14aの前面に存在する水全体の水位が
下降しようとするが、この水位を下降させようとする水
については、貯留部2cから固定部材13の開口13a
を介して造波面14aの前面に戻されるので、水位が変
化することがない。
【0023】このように、造波装置11は、固定部材1
3下部に設けた開口13aにより、水位を定位に保つた
めに開口13aを水が流通するものの、流通する水が水
槽2の下部に位置することから、水面で波が発生するこ
とがなく、従って水位を一定に保ちつつ、同調現象の発
生を防止することができる。
【0024】なお、本発明は、上記実施例及び他の実施
例に限定されず、種々の変形が可能であり、例えば駆動
装置5としては、上記ではモータ5aを使用した例を示
したが、これに代えて油圧シリンダを使用してもよい。
このようにしても、上記と同等の作用効果を得ることが
できる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の造波装置
は、水槽内に固定的に設けられ、水槽の幅一杯でかつ水
没しない高さを有すると共に水槽の一方壁面に向けて開
口した筒状の固定部材と、この固定部材にシール部材を
介して内嵌状に設けられ、水槽の一方壁面に対向した造
波面を形成した移動部材と、この移動部材を前記固定部
材に対して出退移動させる駆動装置とを備えたので、移
動部材の造波面の裏面側に水が存在しなくなり、造波面
の裏面側で波が発生することはなく、従って確実に同調
現象を防止することができる。
【0026】また、本発明の造波装置は、上記構成にお
いて、固定部材を、水槽の他方壁面から所定間隔離間し
た位置に設けると共に、該固定部材の下部に水槽の一方
壁面から他方壁面方向へと連通する開口を形成したの
で、この開口から水が流通して水位が一定に保たれると
共に、消波装置を用いることなく、確実に同調現象を防
止することができる。
【0027】また、本発明の造波装置は、シール部材
を、固定部材の開口周縁から移動部材の造波面の裏面に
設けた蛇腹部材としたので、固定部材に対する移動部材
の出退移動がスムーズになると共に、該固定部材と移動
部材との密閉がより容易で確実となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の造波装置の概略構成を示すと共に動作
状況を示し、(a)は移動部材が固定部材に退入した初
期状態を、(b)は移動部材が固定部材から進出した動
作状態を、各々示す断面図である。
【図2】本発明の造波装置の概略構成を示す、図1
(a)のA−A線断面図である。
【図3】本発明の造波装置によって発生させた波の特性
を表し、造波周期と波の高さとの関係を示す図である。
【図4】本発明の造波装置の他の構成を示すと共に動作
状況を示し、(a)は移動部材が固定部材に退入した初
期状態を、(b)は移動部材が固定部材から進出した動
作状態を、(c)は移動部材が固定部材に退入した動作
状態を、各々示す断面図である。
【図5】本発明の造波装置の他の構成における要部拡大
断面図であり、(a)は移動部材の固定部材への内嵌状
態を示し、(b)は(a)のB−B線断面を示す。
【図6】従来の造波装置を示す断面図である。
【図7】従来の造波装置を示す断面図である。
【図8】従来の造波装置を示す断面図である。
【図9】従来の造波装置によって発生させた波の特性を
表し、造波周期と波の高さとの関係を示す図である。
【符号の説明】
1 造波装置 2 水槽 3 固定部材 4 移動部材 4a 造波面 5 駆動装置 11 造波装置 13 固定部材 13a 開口 14 移動部材 14a 造波面 15 蛇腹部材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水槽内に波を発生させる造波装置におい
    て、前記水槽内に固定的に設けられ、水槽の幅一杯でか
    つ水没しない高さを有すると共に水槽の一方壁面に向け
    て開口した筒状の固定部材と、この固定部材にシール部
    材を介して内嵌状に設けられ、前記水槽の一方壁面に対
    向した造波面を形成した移動部材と、この移動部材を前
    記固定部材に対して出退移動させる駆動装置とを備えた
    ことを特徴とする造波装置。
  2. 【請求項2】 固定部材を、水槽の他方壁面から所定間
    隔離間した位置に設けると共に、該固定部材の下部に前
    記水槽の一方壁面から他方壁面方向へと連通する開口を
    形成したことを特徴とする請求項1記載の造波装置。
  3. 【請求項3】 シール部材を、固定部材の開口周縁から
    移動部材の造波面の裏面に設けた蛇腹部材としたことを
    特徴とする請求項1又は2記載の造波装置。
JP16682598A 1998-06-15 1998-06-15 造波装置 Pending JP2000003125A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100574381B1 (ko) 2004-06-18 2006-04-26 정기섭 파동 형상 시각화 장치
CN102221446A (zh) * 2011-03-09 2011-10-19 中国海洋石油总公司 一种双板式内孤立波造波装置及其造波方法
KR101183238B1 (ko) * 2010-06-01 2012-09-14 한국원자력연구원 소규모 순환형 조파수로 장치
CN114593890A (zh) * 2022-01-17 2022-06-07 浙江大学 一种摇板造波装置
KR102608842B1 (ko) * 2023-04-01 2023-12-01 사단법인 대한수영협회 생존수영용 조파장치 및 이를 구비한 수영장

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