[实用新型]一种改进型波浪试验消波设施及其性能测试装置

说明书

本实用新型属于海洋技术领域，涉及一种改进型波浪试验消波设施及其性能测试装置。其中，改进型波浪试验消波设施包括设置于造波机后侧的直立式消波设施和位于波浪水槽或波浪水池末端的斜坡式消波设施，性能测试装置包括该改进型波浪试验消波设施以及浪高仪、波高数据采集系统和波浪水槽。本实用新型提供的改进型波浪试验消波设施及其性能测试装置具有安装灵活、操作简单、材料易获取、制作成本较低、结构结实耐用和消波效果良好等特点。

技术领域

本实用新型属于海洋技术领域，涉及到一种波浪实验的消波装置，尤其涉及一种改进型波浪试验消波设施及其性能测试装置。

背景技术

随着社会的发展，国际贸易日益繁荣，开发海洋资源、研究海洋环境已经成为目前各国关注的重要领域，波浪水池和波浪水槽是研究波浪运动特性和机理的重要设备。

一般在波浪试验中，由于水槽长度的限制，入射波浪传到水槽端部时会发生反射，反射波浪在造波板与末端边界之间往复运动，形成多次反射波，对试验波浪产生干扰并相互叠加，形成复杂的波系进而影响整个水槽流场，但这种现象在实际海洋中是不存在的；另外，水槽中被剧烈扰动的水体质点需要较长时间稳定，增加了试验时间和研究成本。因此，为保障数据的精确性和研究成果的可靠性，节约试验成本和提高试验效率，需要在造波板后侧和水槽末端布置消浪设施。

传统消波设施可分为斜坡式和直立式，用以波浪水槽、波浪水池和船模试验水池内消除波能，防止反射波和船行波影响试验成果。常用的构成材料有碎石、矿碴，竹枝，混凝土异型块体以及木质或混凝土隔条等。由不同材料构成的消波设施在消波机理和效果上不尽相同，其在一定波浪周期和水深范围内具有较好的消波性能。但传统消波设施占水槽长度较多，一般需要至少一倍以上的入射波波长，而对于低频长波，有效的消波段长度则需要几倍的入射波波长，具有消波设施布段长和适用波频范围窄的缺点。

因此，在进行波浪试验消波设施的结构设计时，应综合考虑各种消波机理和消波效果，采用更加创新科学的结构型式；应采用表面粗糙多孔且廉价的面层材料和填充材料；并应考虑材料多年使用的稳定性，并关注材料本身的老化、锈蚀、剥落和聚积等问题。此外，还应注意消波设施的制作成本和安装维修的便利性。

综合以上分析，从消耗波能以达到消波的目的出发，结合在传统消波设施分析研究的基础上，开发了一种新型的消波设施，并提供了其消波性能测试装置的设计和方法，目的是改进现有消波结构和材料的不足，为试验研究找到一种消浪性能良好、数据精确度高、研究成果可靠的新型消浪设施，为研究者提供更加接近于实际海洋的波浪试验环境。

实用新型内容

本实用新型的目的在于优化和创新波浪试验的消波设施，提供一种改进型波浪试验消波设施及其性能测试装置。

本实用新型的技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种改进型波浪试验消波设施，所述的改进型波浪试验消波设施包括设置于造波机后侧的直立式消波设施1和位于波浪水槽或波浪水池末端的斜坡式消波设施2。

所述的直立式消波设施1包括竖向消能网1-1、水平消能网1-2、第一尼龙扎带1-3和第一方管架1-4；所述的竖向消能网1-1和水平消能网1-2经第一尼龙扎带1-3捆扎在第一方管架1-4上。

在一个具体的实施方案中，所述的竖向消能网1-1和水平消能网1-2为网状多孔的硬质塑料材料，所述的竖向消能网1-1和水平消能网1-2的孔隙率为0.65～0.85；相临的竖向消能网1-1的水平间距为50cm～150cm，相临的水平消能网1-2的竖向间距为5cm～10cm；所述的第一方管架1-4为铝合金或不锈钢等耐腐蚀材质。

所述的斜坡式消波设施2包括上部结构和下部结构，所述的上部结构包括顶部消能网2-1、立面消能网2-2、第二方管架2-3、第二尼龙扎带2-4、固定转轴2-5、液压伸缩杆2-6、液压驱动电机2-7和旋转转轴2-8；所述的下部结构包括铁丝网2-9和卵石或碎石2-10。