SU1587365A1

SU1587365A1 - Wave suppressor for experimental water pool

Info

Publication number: SU1587365A1
Application number: SU884499089A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Власов; Владимир Николаевич Ильин
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4126
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1990-08-23

Abstract

Изобретение относитс к техническим средствам экспериментальной гидродинамики и может быть использовано дл гашени поверхностных волн в опытовых бассейнах. Цель изобретени - повышение эффективности гашение волн за счет изменени поступлени воды в водоприемную камеру в зависимости от уровн воды в бассейне. В торце бассейна 2 имеетс водоприемна камера 1, отделенна от бассейна 2 щитом 3 с подвижной пластиной 4. На бортах камеры 1 установлена насосна установка 6, входной патрубок 7 которой расположен в камере 1, а выходной патрубок 8 - в придонной части бассейна 2. Имеетс датчик уровн воды в бассейне 2 в виде поплавка 11 и реохорда 12, датчик положени пластины 4 в виде реохорды 15 и датчик 9 уровн воды в камере 1. Часть волны срезаетс пластиной 4 и вода переливаетс в камеру 1. При понижении уровн воды в бассейне 2 движок реохорды 12 перемещаетс вниз, за счет чего включаетс механизм 5 и перемещает пластину вниз, обеспечива эффективное срезание части волны. При повышении уровн воды в камере 1 включаетс насосна установка 6 и перекачивает воду из камеры 1 в бассейн 2. 2 з.п. ф-лы. 2 ил.The invention relates to technical means of experimental hydrodynamics and can be used for damping surface waves in experimental basins. The purpose of the invention is to increase the efficiency of damping waves by changing the flow of water into the water intake chamber, depending on the water level in the pool. At the end of pool 2, there is a water intake chamber 1, separated from pool 2 by shield 3 with movable plate 4. On sides of chamber 1, a pump installation 6 is installed, the inlet 7 of which is located in chamber 1 and the outlet 8 is located in the bottom of the pool 2. There is a water level sensor in pool 2 in the form of a float 11 and a reichord 12, a sensor for positioning a plate 4 in the form of reichords 15 and a sensor 9 for water level in chamber 1. Part of the wave is cut off by plate 4 and water flows into chamber 1. When the water level in pool 2 decreases the reichorda 12 moves down whereby the mechanism 5 is turned on and moves the plate downward, ensuring effective cutting of a part of the wave. When the water level in chamber 1 rises, the pumping unit 6 is turned on and pumps water from chamber 1 to pool 2. 2 ° C f-ly. 2 Il.

Description

Изобретение относится к техничес к и м средствам экспериментальной гидромеханики и может быть использовано для гашения поверхностных волн в опытовых бассейнах.The invention relates to technical and experimental experimental hydromechanics and can be used to damp surface waves in experimental pools.

Цель изобретения - повышение эффективности гашения волн за счет изменения поступления воды в водоприемную камеру в зависимости от уровня воды в бассейне.The purpose of the invention is to increase the efficiency of wave damping by changing the flow of water into the water intake chamber depending on the water level in the pool.

На фиг.1 изображена схема волногасителя; на фиг.2 - то же, с измененным выполнением измерителя уровня воды в водоприемной камере.Figure 1 shows a diagram of a wave extinguisher; figure 2 is the same, with a modified implementation of the level meter in the water intake chamber.

Волногаситель содержит водоприемную камеру 1, расположенную в торце бассейна 2 и отделенную от него вертикальным поперечным щитом 3, водопереливную пластину 4, присоединенную к щиту 3 с возможностью вертикального перемещения исполнительным механизмом 5, насосную установку 6 с управляющим устройством (не показано), входной патрубок 7 которой расположен в камере 1, а выходной патрубок 8 - в придонной части бассейна 2, и измеритель 9 уровня воды в камере 1, соединенный с управляющим устройством установки 6. За пределами камеры 1 размещен сосуд 10, сообщенный с бассейном 2. Сосуд 10 имеет датчик уровня воды в бассейне 2, выполненный в виде поплавка 11, жестко соединенного с движком реохорда 12, который соединен через мостовую схему 13 и подключен к первому входу дифференциального усилителя 14. Второй вход усилителя 14 соединен с выходом датчика положения пластины 4, выполненного в виде реохорда 15, движок которого жестко соединен с пластиной 4. Выход усилителя 14 подключен к управляющему входу механизма 5. Волногаситель (фиг,2) может быть снабжен вторым дифференциальным усилителем 16, а измеритель уровня воды а камере 1 может быть выполнен в виде второго сосуда 17, сообщенного с камерой 1 и датчика уровня воды в камере 1, выполненного в виде поплавка 18, установленного в сосуде 17, и реохорда 19, движок'которого жестко соединен с поплавком 18. Реохорд 19 соединен через вторую мостовую схему 20 с. первым входом усилителя 16. Вход управляющего устройства установки 6 подключен к выходу третьего дифференциального усилителя 21. Первый вход усилителя 21 соединен с блоком 2’2 опорных напряжений, а второй - с выходом усилителя 16. Второй вход усилителя 16 соединен через третью Мостовую схему 23 с реохордом 12.The suppressor includes a water intake chamber 1 located at the end of the pool 2 and separated from it by a vertical transverse shield 3, a water overflow plate 4 connected to the shield 3 with the possibility of vertical movement by an actuator 5, a pump unit 6 with a control device (not shown), an inlet pipe 7 which is located in the chamber 1, and the outlet pipe 8 is in the bottom part of the pool 2, and a water level meter 9 in the chamber 1 connected to the control device of the installation 6. A vessel 10 is located outside the chamber 1, connected to the pool 2. The vessel 10 has a water level sensor in the pool 2, made in the form of a float 11, rigidly connected to the rechord engine 12, which is connected through a bridge circuit 13 and connected to the first input of the differential amplifier 14. The second input of the amplifier 14 is connected to the output the position sensor of the plate 4, made in the form of a rechord 15, the engine of which is rigidly connected to the plate 4. The output of the amplifier 14 is connected to the control input of the mechanism 5. The suppressor (FIG. 2) can be equipped with a second differential amplifier 16, and the meter ur the water in the chamber 1 can be made in the form of a second vessel 17 in communication with the chamber 1 and a water level sensor in the chamber 1, made in the form of a float 18 installed in the vessel 17, and a rechord 19, the engine of which is rigidly connected to the float 18. Reochord 19 is connected through a second bridge circuit for 20 s. the first input of the amplifier 16. The input of the control device 6 is connected to the output of the third differential amplifier 21. The first input of the amplifier 21 is connected to the reference voltage block 2'2, and the second to the output of the amplifier 16. The second input of the amplifier 16 is connected through the third bridge circuit 23 s reochord 12.

Волны, генерируемые волнойродуктсм (не показан), распространяются вдоль бассейна 2 и достигают пластины 4, верхняя кромка которой первоначально установлена на уровне жидкости. При этом часть волны, превышающая по высоте пластину.4, сливается за щит 3 в камеру 1. Таким образом, любое возмущение, распространяющееся вдоль бассейна 2, выводится за пределы рабочего участка, не отражаясь обратно.The waves generated by the wave of products (not shown) propagate along the basin 2 and reach the plate 4, the upper edge of which is initially set at the liquid level. In this case, the part of the wave exceeding the height of the plate. 4 merges behind the shield 3 into the chamber 1. Thus, any disturbance propagating along the basin 2 is displayed outside the working area without being reflected back.

По мере работы волнопродуктора вся большая часть жидкости из бассейна 2 переливается за щит 3. При этом средний уровень жидкости в бассейне 2 понижается, а уровень в камере 1 повышается. При понижении уровня жидкости в бассейне 2 верхняя кромка пластины 4 становится выше уровня жидкости, что приводит к снижению эффективности работы волногасителя, поскольку от пластины 4 начинают отражаться волны с обратном направлении от их первоначального распространения.As the wave producer is operating, all of the majority of the liquid from the pool 2 is poured over the shield 3. At the same time, the average liquid level in the pool 2 decreases, and the level in the chamber 1 rises. With a decrease in the liquid level in the pool 2, the upper edge of the plate 4 becomes higher than the liquid level, which leads to a decrease in the efficiency of the wave attenuator, since waves from the initial direction begin to be reflected from the plate 4.

Чтобы этого не происходило,в предлагаемом устройстве предусмотрена система автоматического слежения за средним уровнем жидкости в бассейне 2. Для этого перед началом эксперимента балансируется мостовая схема 13, на входах дифференциального усилителя 14 выставляются одинаковые (нулевые) напряжения с реохорда 15 и с выхода мостовой схемы 13.To prevent this from happening, the proposed device provides a system for automatically monitoring the average liquid level in pool 2. For this, before starting the experiment, the bridge circuit 13 is balanced, the same (zero) voltages from the rechord 15 and from the output of the bridge circuit 13 are set at the inputs of the differential amplifier 14 .

При изменении уровня в сообщающемся сосуде 10 на выходе реохорда 12 появляется напряжение, разбалансирующее мостовую схему 13. Напряжение разбаланса поступает на дифференциальный усилитель 14 и с его выхода воздействует на управляющий вход исполнительного механизма '5. Рабочий орган последнего перемещает пластину 4 вниз на необходимую величину, достаточную для эффективной работы волногасителя, и одновременно сдвигает движок реохорда 15. Напряжение с реохорда 15 поступает на второй вход дифференциального усилителя 14 и перемещение пластины 4 прекращается, поскольку на входе дифференциального усилителя 14 вновь будет нулевое напряжение.When the level changes in the communicating vessel 10, the voltage unbalancing the bridge circuit 13 appears at the output of the rechord 12. The unbalance voltage is supplied to the differential amplifier 14 and acts on the control input of the actuator '5 from its output. The working body of the latter moves the plate 4 down by the necessary amount sufficient for the efficient operation of the wave extinguisher, and at the same time shifts the rechord engine 15. The voltage from the rechord 15 is supplied to the second input of the differential amplifier 14 and the movement of the plate 4 is stopped, since the input of the differential amplifier 14 will again be zero voltage.

При дальнейшем понижении уровня в бассейне 2 работа устройства возобновляется по описанному ранее принципу до равенства уровней жидкости в бассейне 2 и камере 1, после чего включается насосная установка 6 для перекачки жидкости.With a further decrease in the level in the pool 2, the operation of the device is resumed according to the previously described principle until the liquid levels in the pool 2 and the chamber 1 are equal, after which the pump unit 6 for pumping the liquid is turned on.

Во втором варианте устройства (фиг.2) момент достижения равенства уровней жидкости в камере 1 и бассейне 2 контролируется автоматически. Для этого перед началом эксперимента на входах дифференциального усилителя 16 устанавливаются различные напряжения, соответствующие уровням жидкости в камере 1 и бассейне 2. Спусковые элементы управля ющего устройства насосной установки 6 настраивают на их срабатывание от нулевого напряжения.In the second embodiment of the device (figure 2), the moment of achieving equal liquid levels in the chamber 1 and the pool 2 is automatically controlled. For this, before the start of the experiment, various voltages are set at the inputs of the differential amplifier 16, corresponding to the liquid levels in the chamber 1 and the pool 2. The trigger elements of the control device of the pumping unit 6 are set to operate from zero voltage.

В момент выравнивания указанных уровней, когда на выходе дифференциального усилителя 16 отсутствует напряжение, включается насосная установка 6, которая начинает перекачивать жидкость в бассейн и после непродолжительной работы отключается, ввиду появления разности уровней в камере 1 и бассейне 2, а затем снова включается в момент выравнивания этих уровней.At the moment of alignment of the indicated levels, when there is no voltage at the output of the differential amplifier 16, the pumping unit 6 is turned on, which starts pumping liquid into the pool and, after a short operation, turns off due to the difference in levels in chamber 1 and pool 2, and then turns on again at the moment of equalization these levels.

В третьем варианте устройства поддерживается постоянная разность уровней в камере 1 и бассейне 2 в процессе всего эксперимента.In the third embodiment of the device, a constant level difference is maintained in chamber 1 and pool 2 during the entire experiment.

Для этого дополнительно перед началом эксперимента в блоке 22 опорных напряжений устанавливают опорное напряжение, равное по величине напряжению на выходе дифференциального усилителя 16, т.е. напряжение, равное разности выходных сигналов, снимаемых с мостовых схем 20 и 23, соответствующее определенной разности уровней в камере 1 и бассейне 2. При этом,как и во втором варианте устройства, в этом случае на входе управляющего устройства насосной установки 6 появляется нулевой сигнал, включающий ее в работу каждый раз, когда появляется заданная разность уровней в камере 1 и бассейне 2.For this, before starting the experiment, in the reference voltage unit 22, a reference voltage is set equal to the voltage at the output of the differential amplifier 16, i.e. a voltage equal to the difference of the output signals taken from the bridge circuits 20 and 23, corresponding to a certain level difference in the chamber 1 and the pool 2. In this case, as in the second embodiment of the device, in this case, a zero signal appears at the input of the control device of the pumping unit 6, turning it on every time a given level difference appears in chamber 1 and pool 2.

Claims

Claim

1. The extinguisher of the test pool, including a water intake chamber located at the end of the pool and separated from it by a vertical transverse shield, a water overflow plate connected to the shield with the possibility of vertical movement, a pump unit with a control device, the inlet of which is located in the water reception chamber, and the output in the bottom part of the pool, and a water level meter in the intake chamber connected to the control device of the pump installation, characterized in that, in order to increase the effect The possibility of damping waves by changing the flow of water into the water intake chamber depending on the water level in the pool, it is equipped with a vessel in communication with the pool, a pool water level sensor installed in the vessel, an actuator connected to a water overflow plate, a bridge circuit, differential an amplifier and a position sensor for the water overflow plate, and the output of the pool water level sensor through a bridge circuit is connected to the first input of the differential amplifier, the second input of the differential amplifier connected to the output of the plate position sensor, and the output to the control input of the actuator,

2. The suppressor according to claim 1, characterized in that it is equipped with a second differential amplifier, and the water level meter in the water intake chamber is made in the form of a second vessel in communication with the water intake chamber, and a water level sensor in the water reception chamber installed in the second vessel, the output of the water level sensor in the intake chamber is connected to the first input of the second differential amplifier, and the input of the control unit of the pumping unit is connected to the output of the water level sensor in the intake chamber through the second input and orogo differential amplifier.

3. The suppressor according to claim 2, characterized in that it is equipped with a second and third bridge circuits, a reference voltage unit and a third differential amplifier, the outputs of the water level sensors in the pool and the intake chamber being connected to the inputs of the second differential amplifier through the second and third bridge circuits , the reference voltage block is connected to the first input of the third differential amplifier, 'and the output of the second differential amplifier is connected to the control device of the pumping unit through the second input and output t its differential amplifier.