本發(fā)明涉及一種可旋轉(zhuǎn)管道消波裝置及消波方法。

背景技術(shù)：

目前，我國(guó)很多的設(shè)施建設(shè)在水下，或者依水而建，例如港口碼頭建設(shè)在河邊、近海油氣開(kāi)發(fā)設(shè)備建設(shè)在淺水海岸。然而河岸、海岸地層長(zhǎng)期浸在水下，由于河床、海床地質(zhì)條件和水況的復(fù)雜性，使設(shè)施安全性經(jīng)常受到嚴(yán)重威脅，例如發(fā)生海底邊坡滑坡可能引起油氣開(kāi)發(fā)鉆井平臺(tái)的傾復(fù)、海底鋪設(shè)的輸油管道被切斷等，還可能導(dǎo)致巨大破壞性的海嘯。因此應(yīng)當(dāng)對(duì)海底邊坡滑坡的機(jī)理、地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)防引起足夠的重視。

在波浪實(shí)驗(yàn)室內(nèi)采用物理模型實(shí)驗(yàn)研究，不僅有利于測(cè)算和優(yōu)化采能裝置的效率，縮短優(yōu)化時(shí)間，節(jié)約開(kāi)支，而且保證了實(shí)驗(yàn)安全，提高了數(shù)據(jù)分析的可靠性。但波浪水槽和多功能水池內(nèi)直立邊界會(huì)使波浪產(chǎn)生反射,反射波在造波板和邊界之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，形成二次和多次反射波。反射波對(duì)實(shí)驗(yàn)所設(shè)定的波浪不斷干擾，相互疊加，形成非常復(fù)雜的波系，而該反射波在自然界是不存在的。二次反射因而影響了實(shí)驗(yàn)的精度，必須消除。另外，實(shí)驗(yàn)間被擾動(dòng)的水需要較長(zhǎng)時(shí)間才能平靜下來(lái)，浪費(fèi)了寶貴的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提高了成本。但為了消除反射波的影響，提高實(shí)驗(yàn)精度，必須在造波水槽中安裝消波裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，提出了一種可旋轉(zhuǎn)管道消波裝置及消波方法，本發(fā)明能夠利用造波水槽的旋轉(zhuǎn)管道輔助消波，具有消波效果好，反射系數(shù)低且穩(wěn)定，使用波況區(qū)間廣，調(diào)節(jié)方便的特點(diǎn)，能滿足實(shí)驗(yàn)室小型造波水槽的需求。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種可旋轉(zhuǎn)管道消波裝置，包括消波室，所述消波室為具有一迎浪的斜面的獨(dú)立區(qū)域，所述消波室內(nèi)設(shè)置有多個(gè)消波管，消波管通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定在消波室，且消波管的一端設(shè)置于斜面上，另一端延伸至消波室內(nèi)，且消波室該側(cè)設(shè)置有緩沖屏，所述消波室背面設(shè)置有反射消波板；

所述消波管、緩沖屏和反射消波板上均設(shè)置有消波孔。

進(jìn)一步的，所述消波管為一具有弧度的管，其設(shè)置在斜面的迎浪面為方形。

進(jìn)一步的，所述消波管呈陣列分布，且每列包括多排消波管形成一組，且每組消波管之間留有空隙。

進(jìn)一步的，消波管下部各側(cè)面設(shè)置有消波孔，且消波孔均勻分布。

進(jìn)一步的，所述消波管與消波室的設(shè)置角度可調(diào)。

進(jìn)一步的，所述緩沖屏為一具有弧度的板，上面設(shè)置有多個(gè)消波孔，且緩沖屏向下凹，且緩沖屏設(shè)置于消波管的末端。

所述反射消波板上設(shè)置有均勻分布的消波孔。

所述消波孔為圓孔。

基于上述消波裝置的消波方法，波浪通過(guò)迎浪面進(jìn)入消波室，通過(guò)消波管的正面一級(jí)消波，使進(jìn)管水流擴(kuò)散，緩沖屏的二級(jí)消波，消除進(jìn)入消波室水的波動(dòng)影響，反射消波板的三級(jí)輔助消波，消除正面波浪的爬高和沖擊波能。

波浪首先傳播至消波管，沿消波管向內(nèi)流動(dòng)，部分通過(guò)消波管下部消波孔擴(kuò)散；爬高的波浪，部分波能在爬高中損耗，部分則越過(guò)消波裝置。

流過(guò)消波管的波浪向下運(yùn)動(dòng)，到達(dá)緩沖屏，大部分穿過(guò)緩沖屏上的消波孔，小部分被反射回去，越過(guò)消波裝置的波浪再次反射回來(lái)時(shí)，會(huì)到達(dá)消波室背部反射消波板，消除反射的波能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明中采用消波管、緩沖屏、反射消波板三部分相結(jié)合的方法，通過(guò)消波管的正面一級(jí)消波、緩沖屏的二級(jí)消波、反射消波板的三級(jí)輔助消波，很好的消除了正面波浪的爬高和沖擊波能，也最大程度上降低了反射波的影響，達(dá)到很好的效果。它具有消波效果好，反射系數(shù)低且穩(wěn)定，使用波況區(qū)間廣，調(diào)節(jié)方便的特點(diǎn)，能滿足實(shí)驗(yàn)室小型造波水槽的需求。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

圖1為消波裝置整體示意圖；

圖2為緩沖屏示意圖；

圖3為反射消波板示意圖；

圖4為消波管示意圖；

圖5為轉(zhuǎn)動(dòng)軸示意圖；

其中，(1)消波室，(2)消波管，(3)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，(4)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，(5)緩沖屏，(6)消波孔，(7)反射消波板。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

正如背景技術(shù)所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中存在在波浪實(shí)驗(yàn)時(shí)被擾動(dòng)的水需要較長(zhǎng)時(shí)間才能平靜下來(lái)，浪費(fèi)了寶貴的實(shí)驗(yàn)時(shí)間的不足，為了解決如上的技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N水下邊坡模型相似實(shí)驗(yàn)中的消波裝置。

本申請(qǐng)的一種典型的實(shí)施方式中，如圖1所示，一種水下邊坡模型相似實(shí)驗(yàn)中的消波裝置，包括(1)消波室，(2)消波管，(3)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，(4)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，(5)緩沖屏，(6)消波孔，(7)反射消波板。每四排消波管為一列，共12排消波管；消波管通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定、轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)角度，消波管為方筒管，下部各側(cè)面設(shè)有消波孔，使進(jìn)管水流擴(kuò)散；消波管下面設(shè)有一塊緩沖屏，緩沖屏為一塊向下凹的面板，上面同樣設(shè)有消波孔，進(jìn)一步消除進(jìn)入消波室水的波動(dòng)影響；反射消波板位于消波裝置背部，用于消除越過(guò)消波裝置反彈的波浪。

波浪傳播至消波管2管口首先發(fā)生破碎。然后，部分波浪進(jìn)入消波管并向流動(dòng)，其余部分繼續(xù)爬高進(jìn)入更高位置消波管。進(jìn)入消波管的水流隨管道進(jìn)入消波室內(nèi)，亦或是通過(guò)消波孔6擴(kuò)散至消波室。進(jìn)入消能室的波浪將到達(dá)消波管下方的緩沖屏，經(jīng)過(guò)反射將波能發(fā)散。而未被反射和消耗的波能，則會(huì)穿過(guò)反射消波管。同時(shí)，爬高的波浪，部分波能在爬高中損耗，部分則以反射波的形式反射回去，甚至越過(guò)消波裝置。越過(guò)消波裝置的波浪到達(dá)實(shí)驗(yàn)水槽或水池壁仍會(huì)產(chǎn)生反射波，這部分反射波浪到達(dá)反射消波板后通過(guò)消波管上的消波孔加以消除。

轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩端設(shè)有螺紋，穿過(guò)每列消波管中部，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕調(diào)節(jié)消波管角度，轉(zhuǎn)動(dòng)抽兩端通過(guò)螺紋與轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕連接，消波管通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后，利用轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕擰緊固定。

緩沖屏，為一塊向下凹的面板，上面同樣設(shè)有消波孔。

反射消波板，位于消波裝置背部，帶有均勻分布的圓孔。

采用消波管、緩沖屏、反射消波板三部分相結(jié)合的方法，通過(guò)消波管的正面一級(jí)消波，使進(jìn)管水流擴(kuò)散；緩沖屏的二級(jí)消波，進(jìn)一步消除進(jìn)入消波室水的波動(dòng)影響；反射消波板的三級(jí)輔助消波，很好的消除了正面波浪的爬高和沖擊波能。

以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。