Устройство для генерирования волн при гидродинамических испытаниях Советский патент 1977 года по МПК G01M10/00 

Изобретение относится к технике гидродинамических иснытаний и предназначено для ироведения исследований в области гидродинамики волновых процессов и инженерной гидравлики.

Известно устройство для исследований воздействия ветровых волн на модели гидротехнических сооружений, которое состоит из остекленного лотка и комбинированного волноиродуктора, представляющего собой сочетание качающегося щита с аэродинамической трубой. Аэродинамическая труба проходит под днищем стеклянного лотка, который она огибает по торцам, и входит в его верхнюю часть, перекрываемую стеклянными щитами, уложенными на поперечные балки. Последние могут перемещаться в вертикальной плоскости с целью изменения толщины воздушного слоя. Воздушный поток в аэродинамической трубе создается вентиляторами 1.

Однако известное устройство не позволяет моделировать волновой процесс, в котором присутствуют две системы волн, перемещающихся иод любым углом друг к другу, как это имеет место в реальных условиях.

С целью моделирования волновых процессов, максимально приближенных к естественным условиям, особенностью которых является наличие двух систем волн: гравитационных и капиллярных, направленных под лю2

бым углом к направлению распространения гравитационных волн, в предлагаемом устройстве проточная воздушная камера установлена на кольцах, смонтированных на подвижных опорах, размещенных на стенках бассейна, и выполнена с регулируемыми по высоте стенками.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий ВИД; на фиг. 2 - разрез по

А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из бассейна 1, щитового волнопродуктора 2 с приводом (не показан), опоры 3, поворотного кольца 4, на котором установлена проточная воздушная камера 5 с прозрачным верхом и воздухонепроницаемыми регулируемыми по высоте стенками, а также из двух воздухонепроницаемых гофрированных фартуков 6, прикрепленных к опоре 3 и расположенных поперек бассейна 1.

В данном варианте исполнения опора 3 выполнена в виде тележки, передвигающейся над поверхностью воды в бассейне, а регулирование толщины воздушного слоя меладу поверхностью воды в бассейне и верхом проточной воздушной камеры 5 осуществляется с помощью гофрированных стенок камеры.

Перед началом моделирования волновых процессов в зависимости от требуемых параметров выбирают рабочую зону в бассейне 1

и устанавливают над ней опору 3 с проточной

воздушной камерой 5. С помощью поворотного кольца 4 устанавливают камеру 5 в положение, обеснечивающее генерирование капиллярных волн в нужном положенни для исследования направления. Затем устанавливают поплавки фартуков 6 поперек бассейна 1 в вертикальные направляющие.

С целью получения заданных параметров капиллярных волн выбирают необходимый объем замкнутой воздушной полости над поверхностью воды в бассейне 1, а также производится регулирование подачи и отсоса воздушного потока в проточной воздушной камере 5.

Работа устройства начинается с момента начала генерирования в бассейне 1 гравитационных низкочастотных волн, создаваемых с помощью волнопродуктора 2. После этого в замкнутой полости над поверхностью воды в бассейне 1 начинаются подача и отсос воздуха, в результате чего на систему гравитационных волн воздействием воздушного потока накладывается снстема высокочастотных какиллярных волн, направление распространения которых выбрано заранее.

В процессе всего времени работы устройства поплавки гофрированных воздухонепроницаемых фартуков 6 касаются поверхности воды и, в зависимости от ее уровня, совершают колебательные движения в вертикальной плоскости вдоль направляющих, выполненных в стенках бассейна 1, чем достигается снижение

потерь напора воздушного потока в полости геиерирования волнового процесса.

Наблюдение генерируемого волнового ироцесса производится через ирозрачный верх

камеры 6. Изучение воздействия волновых процессов, максимально приближенных к естественным, например, на модели судов, гидротехиических сооружений и т. п. повышает объективность результатов исследований,

обеспечивает разработку и создание более совершенных проектов конструкций с точки зрения устойчивости их к воздействиям волновых процессов.

Формула изобретения

Устройство для генерирования волн при гидродинамических испытаниях, преимущественно судов, включающее бассейн с волнопродуктором для генерирования гравитационных волн и проточную воздушную камеру, отличающееся тем, что, с целью создания условий испытаиий, максимально приближенных к естественным, проточная воздушная

камера установлена на кольцах, смонтированных на подвижных опорах, размещенных на стенках бассейна, и выполнена с регулируемыми по высоте стенками. Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство Л 137025, М. Кл.2 Е 02Ь 3/04, 1960 г. (прототип).

3

о

-г1

Фиг