專利名稱：一種深水試驗池組合消波系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種消波系統(tǒng)，特別是關于一種應用于船舶海洋工程深水試驗的深水試驗池組合消波系統(tǒng)。
背景技術：
船舶海洋工程水池的核心技術是海洋波浪模擬技術，其波浪模擬的性能與質(zhì)量是保證水池整體能力與水平的關鍵問題之一，而海洋波浪模擬技術包括兩個方面，一個方面是造波設備，另一方面是消波技術。隨著船舶海洋工業(yè)的高速發(fā)展，特別是近年來造船中心逐漸往我國移動及我國海洋能源開發(fā)極大需求的背景下，許多高等院校及研究單位正在建設或計劃建造各種船舶海洋工程水池。
從大量各種水池整體描述及海岸消波裝置介紹情況來看，現(xiàn)有水池消波系統(tǒng)(一般俗稱為消波灘)可以概括為以下幾種1、模擬實際海灘的消波灘，也就是在水池需要消波的地方設置一斜坡，讓波浪能量在爬坡過程中消耗以達到消波的效果。其缺點是消波能力有限，波浪反射率較高。2、對前述方案加以改進，斜面改成拋物面，面上加鋪特殊材料增加粗糙度，這種方案消波灘的長度要求仍然較高，影響水池整體利用率或造價，消波能力也受波高影響較大。3、拋物面消波灘上加阻尼條，盡管消波能力有很大提高，但需要較大長度及消波能力受波高與波浪周期影響較大的問題并沒有根本解決。4、單純用斜面阻尼條或者穿空拋物面板等特殊形式，在某些情況下有作用，但其整體效果并不理想，并且存在某些限制條件。5、用網(wǎng)格阻擋波浪消耗其能量用來消波，這主要應用于實際海岸減弱波浪對海岸的破壞力。其應用于水池中時，波浪反射率還是比較高，沒有高效的消波效果。
綜上所述，其中拋物面消波灘上加阻尼條是當前各種水池消波的主流形式，也是被公認為消波能力相對較好的方式，其敘述可以參考1991年10月由上海交通大學出版社出版的題為《船舶性能實驗技術》第9章第4節(jié)《二、消波器》部分的內(nèi)容，但此文中也指出了其長度確定的重要性和困難，對于深水實驗池，這種主流消波方法更在消波深度及受波高與波浪周期影響的問題上尤顯薄弱。消除這些弱點，進一步縮短消波系統(tǒng)總體長度，提高綜合消波能力和整體消波效率是本實用新型研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種經(jīng)濟實用，能夠精確模擬海洋波浪消波技術的深水試驗池組合消波系統(tǒng)。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術方案一種深水試驗池組合消波系統(tǒng)，其特征在于它包括一金屬架，所述金屬架前端設置一雙層框架網(wǎng)格，所述雙層框架網(wǎng)格下部設置一深度網(wǎng)格，所述深度網(wǎng)格后面設一消波區(qū)域，靠近所述雙層框架網(wǎng)格前端，向后設置一拋物面傾斜消波灘，所述消波灘安裝在所述金屬架的頂部，所述消波灘表面布滿凹凸阻擋物，在所述消波灘頂部通過支架設置有若干阻尼條，在所述金屬架的后部設置一落水槽，所述落水槽下面設置一蓄水區(qū)，所述蓄水區(qū)設置一連接水池深部水域的回流管，所述回流管內(nèi)設置一強制回流水泵。
所述雙層框架網(wǎng)格用不銹鋼鏈條編制成網(wǎng)格狀，形成剛性透水網(wǎng)。
所述深度網(wǎng)格用不銹鋼鏈條編制成網(wǎng)格狀，形成剛性透水網(wǎng)。
所述凹凸阻擋物為半球形凸起。
所述阻尼條采用不易腐蝕的硬質(zhì)材料制成。
本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優(yōu)點1、本實用新型采用雙層框架網(wǎng)格，其前后兩面的網(wǎng)格形成兩重消波裝置，對水池波浪能量起到較大的消耗作用。2、本實用新型采用深度網(wǎng)格，對較深水域的波浪能量消耗起到關鍵作用，特別是在深度網(wǎng)格的后面設一塊消波區(qū)域完成深度消波工作，對于深水試驗池的大波高波浪能量的消耗具有很重要的作用。3、本實用新型在拋物面傾斜消波灘頂部增加了阻尼條，使波浪能量繼續(xù)消耗，而且通過阻尼條阻擋使波浪破碎，羈絆在阻尼條上的水流通過相互之間的間隙和與消波灘之間的空隙自然回流到水池，這部分水流已經(jīng)沒有能量形成反射波了。4、本實用新型在消波灘的后面設置落水槽，使一部分波高較大并能繼續(xù)沿消波灘上爬的大能量波浪到達落水槽后，可以通過下落到蓄水區(qū)消耗能量，然后通過回流管和強制回流水泵及時地回流到水池深部水域，既可以不對水池造成干擾，又可以保持水池的正常水位。5、本實用新型利用深度網(wǎng)格及強制排水落水回流技術，也基本上消除了系統(tǒng)對不同波高，不同波浪周期的消波效率不一的問題，可以在正常造波范圍內(nèi)全面高效率地消波。6、本實用新型采用組合式消波技術，消波能力大幅度提高，從而波浪反射的現(xiàn)象得到極大的控制，整個消波系統(tǒng)的長度可以大大縮短。本實用新型可以廣泛應用于船舶海洋工程深水試驗的深水試驗池中。


圖1本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2本實用新型阻尼條結(jié)構(gòu)示意圖圖3是圖2的阻尼條局部側(cè)視圖圖4本實用新型雙層框架網(wǎng)格、深度網(wǎng)格立體示意圖具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實用新型包括一金屬架1，在金屬架1前端設置一雙層框架網(wǎng)格2，在雙層框架網(wǎng)格2下部設置一深度網(wǎng)格3，在雙層框架網(wǎng)格2前網(wǎng)格后部的金屬架1上設置一拋物面傾斜消波灘4，在消波灘4上面通過支架5設置若干阻尼條6，在金屬架1的后部設置一落水槽7，在落水槽7下面設置一蓄水區(qū)8，在蓄水區(qū)8內(nèi)設置一“L”形回流管9，在回流管9的水平端設置一強制回流水泵10，回流管9出口連通水池11的深部水域。
如圖1、圖3所示，為增大阻尼，在消波灘4表面布滿一層半球形凸起12，在消波灘4上方設置的阻尼條6采用不易腐蝕的硬質(zhì)材料加工而成，其可以使波浪破碎，羈絆在阻尼條6上的水流通過各阻尼條6之間的間隙S和阻尼條6層與消波灘4之間的空隙H自然回流到水池11，這部分水流已經(jīng)沒有能量形成反射波。
如圖1、圖4所示，雙層框架網(wǎng)格2用不銹鋼鏈條編制成網(wǎng)格狀，形成剛性透水網(wǎng)，這些雙層網(wǎng)格2放置在消波灘4的前部，可以使傳播到來的波浪在最初的雙層框架網(wǎng)格2上消耗一部分能量。深度網(wǎng)格3也用不銹鋼鏈條編制成網(wǎng)格狀，形成剛性透水網(wǎng)，深度網(wǎng)格3設置在波浪傳播方向的下部，消耗波浪深水部分的能量。在深度網(wǎng)格3的后面消波灘4的下面還特別留設了一消波區(qū)域13，該消波區(qū)域13對水池11較深水域的波浪能量消耗起到關鍵作用。
如圖1所示，波高比較大的波浪，將會繼續(xù)沿消波灘4上爬，直到落水槽7，落水槽7使波浪下落到蓄水區(qū)8消耗能量，這些水流也不可能形成反射波影響水池的波浪形狀。蓄水區(qū)8的水流將通過回流管9和強制回流水泵10及時地回流到水池11中，形成強制排水消波裝置。保持水池11的正常水位。回流管9通到水池11的位置離水面越深越理想，因為其回流對水面波浪的擾動將最小。
權利要求1.一種深水試驗池組合消波系統(tǒng)，其特征在于它包括一金屬架，所述金屬架前端設置一雙層框架網(wǎng)格，所述雙層框架網(wǎng)格下部設置一深度網(wǎng)格，所述深度網(wǎng)格后面設一消波區(qū)域，靠近所述雙層框架網(wǎng)格前端，向后設置一拋物面傾斜消波灘，所述消波灘安裝在所述金屬架的頂部，所述消波灘表面布滿凹凸阻擋物，在所述消波灘頂部通過支架設置有若干阻尼條，在所述金屬架的后部設置一落水槽，所述落水槽下面設置一蓄水區(qū)，所述蓄水區(qū)設置一連接水池深部水域的回流管，所述回流管內(nèi)設置一強制回流水泵。
2.如權利要求1所述的一種深水試驗池組合消波系統(tǒng)，其特征在于所述雙層框架網(wǎng)格用不銹鋼鏈條編制成網(wǎng)格狀，形成剛性透水網(wǎng)。
3.如權利要求1所述的一種深水試驗池組合消波系統(tǒng)，其特征在于所述深度網(wǎng)格用不銹鋼鏈條編制成網(wǎng)格狀，形成剛性透水網(wǎng)。
4.如權利要求1或2或3或4所述的一種深水試驗池組合消波系統(tǒng)，其特征在于所述凹凸阻擋物為半球形凸起。
5.如權利要求1或2或3或4所述的一種深水試驗池組合消波系統(tǒng)，其特征在于所述阻尼條采用不易腐蝕的硬質(zhì)材料制成。
6.如權利要求4所述的一種深水試驗池組合消波系統(tǒng)，其特征在于所述阻尼條采用不易腐蝕的硬質(zhì)材料制成。
專利摘要本實用新型涉及一種深水試驗池組合消波系統(tǒng)，其特征在于它包括一金屬架，所述金屬架前端設置一雙層框架網(wǎng)格，所述雙層框架網(wǎng)格下部設置一深度網(wǎng)格，所述深度網(wǎng)格后面設一消波區(qū)域，靠近所述雙層框架網(wǎng)格前端，向后設置一拋物面傾斜消波灘，所述消波灘安裝在所述金屬架的頂部，所述消波灘表面布滿凹凸阻擋物，在所述消波灘頂部通過支架設置有若干阻尼條，在所述金屬架的后部設置一落水槽，所述落水槽下面設置一蓄水區(qū)，所述蓄水區(qū)設置一連接水池深部水域的回流管，所述回流管內(nèi)設置一強制回流水泵。本實用新型采用組合各種消波技術及強制排水方法的消波系統(tǒng)，從而達到高效率的消波效果，對降低水池整體造價有很大的貢獻。
文檔編號E02B3/06GK2890162SQ200620007629
公開日2007年4月18日 申請日期2006年3月10日 優(yōu)先權日2006年3月10日
發(fā)明者李寧, 楊建民, 汪學鋒, 劉杰鳴, 彭濤, 于洋 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油研究中心, 上海交通大學