RU220024U1 - Universal tsunami-type wave generator of various shapes - Google Patents
Universal tsunami-type wave generator of various shapes Download PDFInfo
- Publication number
- RU220024U1 RU220024U1 RU2023109613U RU2023109613U RU220024U1 RU 220024 U1 RU220024 U1 RU 220024U1 RU 2023109613 U RU2023109613 U RU 2023109613U RU 2023109613 U RU2023109613 U RU 2023109613U RU 220024 U1 RU220024 U1 RU 220024U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inclined surface
- tsunami
- slope
- tank
- universal
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к области гидротехнического строительства и может быть использована при проверке моделей проектируемых гидротехнических сооружений на воздействие различных по форме волн цунами. Универсальный генератор волн типа цунами различной формы содержит гидравлический лоток для проведения опытов, вакуумный насос, резервуар, клапан для подачи воздуха в резервуар, датчики волнографы, наклонную поверхность, имитирующую береговой откос, металлический стержень, регулирующий наклон этой поверхности, и регулируемую наклонную поверхность для моделирования оползневых цунами и лебедку. Наклонная поверхность, имитирующая береговой откос, одним концом крепится к дну гидравлического лотка для проведения опытов, а плоскостью опирается на металлический стержень, регулирующий наклон поверхности, имитирующей береговой откос. Регулируемая наклонная поверхность выполнена с возможностью запуска блока для моделирования оползневых цунами и крепится одним концом к верхней плоскости резервуара, а нижним концом зацеплена за трос лебедки, длина которого позволяет менять угол наклона регулируемой наклонной поверхности. Технический результат заключается в создании универсального генератора волн типа цунами различной формы. Универсальный генератор способен воспроизводить как волны сейсмического происхождения, так и волны, вызванные оползнями и падением других объектов в воду. 4 ил. The utility model relates to the field of hydraulic engineering construction and can be used when testing models of designed hydraulic structures for the impact of tsunami waves of various shapes. A universal tsunami-type wave generator of various shapes contains a hydraulic tray for conducting experiments, a vacuum pump, a tank, a valve for supplying air to the tank, wave recorders, an inclined surface simulating a coastal slope, a metal rod that regulates the slope of this surface, and an adjustable inclined surface for modeling landslide tsunami and a winch. The inclined surface imitating the bank slope is attached at one end to the bottom of the hydraulic flume for conducting experiments, and its plane rests on a metal rod that regulates the slope of the surface imitating the bank slope. The adjustable inclined surface is configured to launch the block for modeling landslide tsunamis and is attached at one end to the upper plane of the tank, and the lower end is hooked to the winch cable, the length of which allows changing the angle of inclination of the adjustable inclined surface. The technical result is to create a universal tsunami-type wave generator of various shapes. The universal generator is capable of reproducing both waves of seismic origin and waves caused by landslides and other objects falling into the water. 4 ill.
Description
Полезная модель относится к области гидротехнического строительства и может быть использована при проверке моделей проектируемых гидротехнических сооружений на воздействие различных по форме волн цунами.The utility model relates to the field of hydraulic engineering construction and can be used when testing models of designed hydraulic structures for the impact of tsunami waves of various shapes.
Цунами представляют собой огромные волны различной формы и поэтому при проектировании гидротехнических сооружений необходимо оценивать их возможное негативное воздействие. Для этих целей разрабатываются и используются различные системы моделирования таких волн.Tsunamis are huge waves of various shapes, and therefore, when designing hydraulic structures, it is necessary to evaluate their possible negative impact. For these purposes, various systems for modeling such waves are being developed and used.
Из уровня техники известна система моделирования морских волн цунами CN 11308956 A Offshore tsunami wave simulation system (Система моделирования морских волн цунами). Система моделирования морских волн цунами содержит бассейн для генерации морских волн цунами, устройство для генерации одиночных волн, первую дренажную систему и вторую дренажную систему. На дне морского бассейна образован водозаборник. Устройство для генерирования одиночных волн расположено в морском бассейне и расположено с одной стороны, вблизи первого конца, водоприемника. Недостатком данного аналога является моделирование только одного типа волн цунами - одиночных волн (солитонов).Known in the prior art is a tsunami sea wave simulation system CN 11308956 A Offshore tsunami wave simulation system. The tsunami sea wave simulation system comprises a tsunami sea wave generation pool, a solitary wave generation device, a first drainage system, and a second drainage system. A water intake is formed at the bottom of the sea basin. The device for generating single waves is located in the sea basin and is located on one side, near the first end, of the water intake. The disadvantage of this analogue is the simulation of only one type of tsunami waves - single waves (solitons).
Также известен пневматический цунами генератор, разработанный в университете HR Wallingford и описанный в научной статье: Rossetto Т., Allsop W., Charvet I., Robinson D. «Physical modelling of tsunami using a new pneumatic wave generation)), журнал Coastal Engineering, №58, 2011 г, с 517-527. Пневматический генератор из неразборной конструкции канала, металлического бака и пневматического насоса. Установка моделирует волны цунами, благодаря работе пневматического насоса. Недостатком данного аналога является моделирования только волн цунами, вызванных сейсмической активностью, а также тяжелая неразборная конструкция.Also known is a pneumatic tsunami generator developed at HR Wallingford University and described in a scientific article: Rossetto T., Allsop W., Charvet I., Robinson D. "Physical modeling of tsunami using a new pneumatic wave generation)), magazine Coastal Engineering, No. 58, 2011, pp. 517-527. Pneumatic generator from a non-separable design of a channel, a metal tank and a pneumatic pump. The installation simulates tsunami waves, thanks to the operation of a pneumatic pump. The disadvantage of this analogue is the simulation of only tsunami waves caused by seismic activity, as well as a heavy non-separable structure.
Прототипом заявленной полезной модели являются экспериментальная установка по моделированию волн цунами в НИУ МГСУ, описанная в научной статье: Гусаров Р.Н., Кантаржи И.Г., Волгин Г.В. «Теоретические и практические исследования длинных волн в НИУ МГСУ», журнал «Гидротехническое строительство)), №1, 2023 г, с 47-52.The prototype of the claimed utility model is an experimental setup for modeling tsunami waves at NRU MGSU, described in a scientific article: Gusarov R.N., Kantarzhi I.G., Volgin G.V. “Theoretical and practical studies of long waves at NRU MGSU”, journal “Hydrotechnical construction)”, No. 1, 2023, pp. 47-52.
Основной недостаток прототипа заключается в том, что в нем реализован только способ моделирования волн цунами сейсмического происхождения. Заявленный универсальный генератор способен воспроизводить волны и сейсмического происхождения и волны, вызванные оползнями и падения других объектов в воду.The main disadvantage of the prototype is that it only implements a method for modeling tsunami waves of seismic origin. The claimed universal generator is capable of reproducing waves of both seismic origin and waves caused by landslides and other objects falling into the water.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, является создание универсального генератора волн типа цунами различной формы, имеющего возможность в лабораторных условиях воспроизводить волновые воздействия от волн типа цунами различной формы, а также проводить исследования поведения данных волн.The technical result to be achieved by the proposed technical solution is the creation of a universal generator of tsunami-type waves of various shapes, which has the ability in laboratory conditions to reproduce wave effects from tsunami-type waves of various shapes, as well as to study the behavior of these waves.
Технический результат достигается тем, что предложена конструкция универсального генератора волн типа цунами различной формы, содержащая гидравлический лоток для проведения опытов, вакуумный насос, резервуар, клапан для подачи воздуха в резервуар, датчики волнографы, наклонную поверхность, имитирующую береговой откос, металлический стержень, регулирующий наклон этой поверхности, и регулируемую наклонную поверхность для моделирования оползневых цунами и лебедку, при этом наклонная поверхность, имитирующая береговой откос, одним концом крепится к дну гидравлического лотка для проведения опытов, а плоскостью опирается на металлический стержень, регулирующий наклон поверхности, имитирующей береговой откос, а регулируемая наклонная поверхность выполнена с возможностью запуска блока для моделирования оползневых цунами и крепится одним концом к верхней плоскости резервуара, а нижним концом зацеплена за трос лебедки, длина которого позволяет менять угол наклона регулируемой наклонной поверхности.The technical result is achieved by the proposed design of a universal tsunami-type wave generator of various shapes, containing a hydraulic tray for conducting experiments, a vacuum pump, a tank, a valve for supplying air to the tank, wave recorders, an inclined surface simulating a coastal slope, a metal rod that regulates the slope this surface, and an adjustable inclined surface for simulating landslide tsunamis and a winch, while the inclined surface imitating the coastal slope is attached at one end to the bottom of the hydraulic flume for experiments, and the plane rests on a metal rod that regulates the slope of the surface imitating the coastal slope, and the adjustable inclined surface is configured to launch the block for modeling landslide tsunamis and is attached at one end to the upper plane of the tank, and the lower end is hooked to the winch cable, the length of which allows changing the angle of inclination of the adjustable inclined surface.
Предлагаемое решение поясняется The proposed solution is explained
фиг. 1 - схема универсального генератора волн типа цунами различной формы; fig. 1 is a diagram of a universal tsunami-type wave generator of various shapes;
фиг. 2 - основные этапы проведения эксперимента (моделирование волн сейсмического происхождения); fig. 2 - the main stages of the experiment (modeling of waves of seismic origin);
фиг. 3 - основные этапы проведения эксперимента (моделирование волн от оползней); fig. 3 - the main stages of the experiment (simulation of waves from landslides);
фиг. 4 - рабочий чертеж универсального генератора волн типа цунами различной формы, на которых показаны следующие позиции:fig. 4 is a working drawing of a universal tsunami-type wave generator of various shapes, showing the following items:
1 - гидравлический лоток для проведения опытов;1 - hydraulic tray for experiments;
2 - вакуумный насос;2 - vacuum pump;
3 - резервуар;3 - reservoir;
4 - клапан для подачи воздуха в резервуар;4 - valve for supplying air to the tank;
5 - регулируемая наклонная поверхность для моделирования оползневых цунами;5 - adjustable inclined surface for modeling landslide tsunamis;
6 - блок, имитирующий процесс схода оползня;6 - a block simulating the process of a landslide;
7 - лебедка7 - winch
8 - датчики волнографы;8 - wave recorders;
9 - наклонная поверхность, имитирующая береговой откос;9 - an inclined surface simulating a coastal slope;
10 - металлический стержень, регулирующий наклон береговой поверхности.10 - a metal rod that regulates the slope of the coastal surface.
Волновой генератор представляет собой следующую конструкцию: с одной стороны гидравлического лотка для проведения опытов (1) расположен универсальный сборный волнопродуктор - резервуар (3), соединенный с вакуумным насосом (2), к которому также прикреплена регулируемая наклонная поверхность для моделирования оползневых цунами (5). Данная регулируемая наклонная поверхность выполнена с возможностью запуска блока для моделирования оползневых цунами (6). На другой стороне лотка установлена наклонная поверхность, имитирующая береговой откос (9), опирающаяся на металлический стержень, регулирующий наклон береговой поверхности (10).The wave generator is the following design: on one side of the hydraulic tray for experiments (1) there is a universal prefabricated wave generator - a tank (3) connected to a vacuum pump (2), to which an adjustable inclined surface is also attached for modeling landslide tsunamis (5) . This adjustable inclined surface is configured to launch a block for modeling landslide tsunamis (6). An inclined surface is installed on the other side of the tray, imitating the coastal slope (9), based on a metal rod that regulates the slope of the coastal surface (10).
Часть генератора способна воспроизводить волны типа цунами, вызванные оползнями или другими падающими объектами в воду (солитоны), путем размещения в лотке регулируемой наклонной поверхности для моделирования оползневых цунами (5), способной менять угол наклона, благодаря лебедке (7), прикрепленной к направляющим гидравлического лотка для проведения опытов (1), угол наклона поверхности для моделирования оползневых цунами (5) может регулироваться от 0 до 90°, под которым будет опускаться твердое тело - блок, имитирующий процесс схода оползня (6) в воду. Другая часть установки способна воспроизводить волны типа цунами от сейсмической активности (N-волны), благодаря резервуару (3), подключенному к нему вакуумному насосу (2) и воздушному клапану для подачи воздуха в резервуар (4). При воспроизведении N-волны, регулируемая наклонная поверхность для моделирования оползневых цунами (5), поднимается при помощи лебедки (7) и не мешает процессу воспроизведения волны, а при моделировании оползневого цунами наоборот выключается вакуумный насос (2) и опускается регулируемая наклонная поверхность для моделирования оползневых цунами (5). Для фиксации характеристик волн, а также формы волны, в гидравлическом лотке для проведения опытов (1) установлены два датчика волнографа (8). Датчики волнографы (8) возможно передвигать и устанавливать в любом сечении лотка.Part of the generator is capable of reproducing tsunami-type waves caused by landslides or other objects falling into the water (solitons), by placing in the tray an adjustable inclined surface for simulating landslide tsunamis (5), capable of changing the angle of inclination, thanks to a winch (7) attached to the guides of the hydraulic tray for experiments (1), the angle of inclination of the surface for modeling landslide tsunamis (5) can be adjusted from 0 to 90°, under which a solid body will fall - a block that simulates the process of landslide descent (6) into the water. Another part of the installation is capable of reproducing tsunami-type waves from seismic activity (N-waves), thanks to the tank (3), the vacuum pump connected to it (2) and the air valve for supplying air to the tank (4). When reproducing the N-wave, the adjustable inclined surface for simulating landslide tsunamis (5) is lifted with a winch (7) and does not interfere with the process of reproducing the wave, and when simulating a landslide tsunami, on the contrary, the vacuum pump (2) is turned off and the adjustable inclined surface for modeling is lowered landslide tsunamis (5). To record the characteristics of the waves, as well as the shape of the wave, two wave recorder sensors (8) are installed in the hydraulic tray for experiments (1). Wave recorders (8) can be moved and installed in any section of the tray.
Конструкция работает следующим образом, при моделировании сейсмических цунами в начале эксперимента включается вакуумный насос (2) и начинает откачивать воздух из резервуара (3), вследствие чего, вода в нем начинает подниматься, а уровень воды в гидравлическом лотке для проведения опытов (1) начинает понижаться. Как и в реальных условиях цунами, уровень воды опускается ниже спокойного уровня, когда перед ударной волной происходит понижение уровня воды в береговой зоне. Как только вода в резервуаре (3) достигает верхних отметок, открывается клапан для подачи воздуха в резервуар(4) и происходит освобождение набранного объема воды. Как только открывается клапан для подачи воздуха в резервуар (4), на выпускном отверстии резервуара (3) формируется волна. The design works as follows, when simulating seismic tsunamis, at the beginning of the experiment, the vacuum pump (2) is turned on and starts pumping air out of the tank (3), as a result, the water in it starts to rise, and the water level in the hydraulic flume for experiments (1) starts go down. As in real tsunami conditions, the water level drops below the calm level, when the water level in the coastal zone decreases before the shock wave. As soon as the water in the tank (3) reaches the upper marks, the valve for air supply to the tank (4) opens and the accumulated volume of water is released. As soon as the valve for supplying air to the tank (4) opens, a wave forms at the outlet of the tank (3).
При моделировании оползневых цунами, конструкция работает следующим образом. When modeling landslide tsunamis, the design works as follows.
В начале эксперимента, происходит фиксация регулируемой наклонной поверхности для моделирования оползневых цунами (5) под определенном углом наклона, после чего запускают блок, имитирующий процесс схода оползня (6), который соскальзывает в воду. При соприкосновении блока, имитирующего процесс схода оползня (6)с водой образуется волна.At the beginning of the experiment, an adjustable inclined surface is fixed to simulate landslide tsunamis (5) at a certain angle of inclination, after which a block is launched that simulates the landslide process (6), which slides into the water. When a block imitating the process of a landslide (6) comes into contact with water, a wave is formed.
Благодаря разработанному универсальному генератору появилась возможность качественно моделировать волны типа цунами, что позволит более детально изучать поведение данных волн в береговой зоне, а также воспроизвести волны цунами различной формы. Проведение экспериментов позволит проверять проектируемые гидротехнические сооружения на нагрузку от волн цунами. Таким образом, достигается заявленный технический результат.Thanks to the developed universal generator, it became possible to qualitatively simulate tsunami-type waves, which will make it possible to study in more detail the behavior of these waves in the coastal zone, as well as to reproduce tsunami waves of various shapes. Conducting experiments will allow testing the designed hydraulic structures for the load from tsunami waves. Thus, the claimed technical result is achieved.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU220024U1 true RU220024U1 (en) | 2023-08-21 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU901872A1 (en) * | 1980-04-01 | 1982-01-30 | Войсковая Часть 13073 | Pneumatic wave generator for producing single waves |
RU127987U1 (en) * | 2012-10-23 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | TRAINING GUIDE FOR MODELING LANDSCAPE, EROSION AND ABRASION PROCESSES |
RU2016109423A (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-18 | Василий Ильич Бедный | Tsunami device |
RU2652643C1 (en) * | 2016-12-19 | 2018-04-28 | Василий Николаевич Храмушин | Hydrodynamic model of tsunami source |
CN110196150B (en) * | 2019-05-21 | 2020-11-20 | 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 | Tsunami wave simulation experiment measurement and control device |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU901872A1 (en) * | 1980-04-01 | 1982-01-30 | Войсковая Часть 13073 | Pneumatic wave generator for producing single waves |
RU127987U1 (en) * | 2012-10-23 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | TRAINING GUIDE FOR MODELING LANDSCAPE, EROSION AND ABRASION PROCESSES |
RU2016109423A (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-18 | Василий Ильич Бедный | Tsunami device |
RU2652643C1 (en) * | 2016-12-19 | 2018-04-28 | Василий Николаевич Храмушин | Hydrodynamic model of tsunami source |
CN110196150B (en) * | 2019-05-21 | 2020-11-20 | 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 | Tsunami wave simulation experiment measurement and control device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112257140B (en) | Safety coefficient calculation method for seabed slope stability | |
Løvås et al. | Effect of the kelp Laminaria hyperborea upon sand dune erosion and water particle velocities | |
Banwell et al. | Ice-shelf fracture due to viscoelastic flexure stress induced by fill/drain cycles of supraglacial lakes | |
Wang | Water wave pressure on horizontal plate | |
CN209471123U (en) | Geotechnical engineering slope model test case | |
CN107525727A (en) | A kind of Blade fence, which moves in circles, acts on load testing machine and method | |
RU220024U1 (en) | Universal tsunami-type wave generator of various shapes | |
CN112698406B (en) | Method for simulating seawater velocity potential under seismic excitation of ocean field | |
CN109696294A (en) | A kind of device for probing into tidal flat Dynamic Geomorphology under bioturbation | |
Peregrine et al. | Water wave impact on walls and the role of air | |
CN104818687B (en) | Tailings Dam dam break analog simulation experimental device under simulation dynamic load function | |
CN207215622U (en) | A kind of Blade fence, which moves in circles, acts on load testing machine | |
CN110889245A (en) | Fluid-solid coupling seismic response analysis method for tower column structure coupling system of hydraulic ship lift | |
Bae et al. | Numerical simulation of interaction between composite breakwater and seabed under regular wave action by olaFlow model | |
CN212432479U (en) | Experimental device for simulating sinking depth of artificial fish reef in marine ranching | |
CN109918705B (en) | Steel suspension chain riser fatigue simplification calculation method considering slow drifting movement | |
CN105911254A (en) | Dichotomy-based testing method for cohesive soil water buoyance reduction coefficient | |
JP2016037781A (en) | Method and device for measuring tsunami wave force | |
Liu et al. | An Experimental Analysis on the Motion Responses of a Semi-submersible Offshore Aquaculture Platform in Waves | |
Midtbust | Concept Study and Analysis of a Constant Buoyancy System for a Floating Single Column Platform | |
Bollineni et al. | Numerical Investigation of an Ocean Brick System | |
CN219320910U (en) | Tsunami simulation experience device | |
RU2807540C1 (en) | Stand for modeling hummocking processes | |
SU1682443A1 (en) | Method and apparatus for simulating ice forming on slope of head structure of water reservoir | |
Zhang et al. | Hydrodynamic Motion of Composite Bucket Foundation for Offshore Wind Turbines |