Волнопродуктор длинных волн Советский патент 1975 года по МПК G01M10/00 

1

Изобретение относится к лабораторному оборудованию, предназначенному для воспроизведения в гидравлических лотках, экспериментальных бассейнах и на пространственных моделях длинных волн типа цунами, сейш, приливных и анемобарических (штормовых нагонов) при исследовании их воздействия на морские побережья и на сооружения.

Известно устройство для образования прерывной волны, включающее емкость, лоток и затвор с жесткой рамой между ними. Однако известное устройство не может изменять или ограничивать длину волны (невозможно закрыть затвор в нужный момент времени), изменять профиль волны, восироизводить серию волн с малыми интервалами между волнами (например 1-2 сек), воспроизводить наложение одной волны на другую и изменять в ходе опытов направление распространения волны.

С целью получения волн с заданными параметрами в предлагаемом волнопродукторе затвор выполнен в виде щита, размещен в раме и соединен с ней по бокам и дну гибкой диафрагмой. К жесткой раме прикреплен шлейф| из водонепроницаемого материала, выстилающий дно и стенки верхнего бьефа, а привод снабжен реверсивным механизмом и сменным эксцентриковым кулачком, установленным на жесткой раме.

На фиг. 1 показан предлагаемый волнопродуктор, исходное положение; на фиг. 2- то же, ири положении щита в момент образования волны.

Волнопродуктор разделяет экспериментальную установку на верхний 1 и нижний 2 бьефы, которые в зависимости от уровня наполнения их водой могут быть обратнмыми. Волнопродуктор состоит пз жесткой рамы 3 с комбинированным затвором, состоящим из щита 4, подвешенного к раме на пружинах 5, и эластичной диафрагмы 6, соединяющей щит и раму. Щит удерживается в горизонтальном положении пружинами 5. На верхней образующей рамы установлен электромеханический привод 7 с часовым реверсивЕ1ым механизмом 8 п сменным эксцентриковым кулачком 9, а также два электротостера 10. К нижней и боковым образующим рамы прикреплена водонепрон щаемая пленка, например полиэтиленовая, выстилающая дно и стенки верхнего бьефа и делающая его вместе с затвором водонепроницаемым.

Устройство работает следующим образом.

Рама устанавливается в заданном створе экспериментальной установки. Выбор створа определяется заданными параметрами волны или другими условиями эксперимента. Нри этом тянущийся за рамой шлейф из водонепроницаемой пленки ири любом плановом иоложении рамы обеспечивает цодс.мепроиицаемость дна и стенок верхнего бьефа.

Для образования положительной волны (волны повышения) верхний бьеф заполняется водой выше уровня воды в нижнем бьефе. При включении привода.;.7 ш.ит 4 опускается ниже уровняВОДЬ в нйжнем бьефе, при этом диафрагма 6 с боков растягивается, а внизу складывается. Вода из верхнего бьефа перетекает в нижний бьеф, образуя, таким образом, положительную прогрессивную волну.

Щит удерживается в нижнем положении заданное время, определяемое механизмом 8, благодаря чему можно получать волну требуемой длины. В исходное положение щнт возвращается за счет возвратного усилим пружин 5 при автоматическом переключении механизма 8.

Таким образом, путем изменения разницы уровня в бьефах, продолжительности выдержки ш.ита в нижнем положении и сменой кулачка 9 достигается изменение размеров и профиля волн, а путем изменения планового положения волнопродуктора меняется направление волны.

Серия волн (2-3 или более) воспроизвоДР1ТСЯ за счет последовательного, но не полного сбрасывания уровня верхнего бьефа или же за счет восстановления нерепада уровня Б интервале между попусками волн.

Для получения отрицательной волны (волны понижения) верхний бьеф не запол11яс;тся водой. При опускании щита вода из нижнего бьефа начинает перетекать в верхний бьеф, образуя отрицательную волну. Ее параметры также регулируются кулачком S, временем выдержки и глубиной погружения щита.

Уход отраженной волны из нижнего бьефа в верхний (т. е. за границу модели) имитируется онусканием-щита в момент, когда отраженная волна подходит к щиту. Уровень воды в верхнем бьефе при этом должен быть ниже уровня воды в нижнем бьефе.

Г1 р с ;. м е т изобретения

Волнопродуктор длинных волн, установленный -в лотке и делящий его на верхний и нижний бьефы, включающий затвор с жесткой рамой, гибкой мембраной и приводом, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью получения волн с заданными параметрами, затвор выполнен в виде щита, размещен в раме и соединен с ней по бокам и дну гибкой диафрагмой, причем к жесткой раме прикреплен шлейф из водонепроницаемого материала, выстилающий дно и стенки верхнего бьефа, а привод снабжен реверсивным механизмом и сменным эксцентриковым кулачком, установленным на жесткой раме.

:- -- J46 :

Фиг/