[发明专利]一种冲浪系统及其参数的优化计算方法

说明书

技术领域

本发明一种冲浪系统及其参数的优化计算方法，属于仿真冲浪技术领域。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，各种健身娱乐设施也不断呈现在人们眼前，水中冲浪是一项激烈、刺激而令人兴奋的运动，由于环境和地域的局限，在大多地方不易展开。传统的一些仿真冲浪装置，通过电机带动一些传动部件运动，人站在仿真冲浪支架上模仿冲浪，通过在仿真冲浪支架上安装运动装置带动其上下、左右晃动达到仿真冲浪的形式，仿真度不够高，这种装置中并没有水浪激起，仅仅是一种冲旱浪的形式，仿真度不够高。授权公开号CN200942290Y公开了一种仿真冲浪装置，水流通过出水装置从斜面体的斜面涌出，出水装置将水流引出的同时对水流起到了一个较强的推动作用，将水流沿斜面体的方向向上推出，这样使斜面提上的水流形成了仿真的海浪，人们脚踏冲浪板站在斜面体上，水浪推动冲浪板而带动身体向斜面顶部运动，当人到达斜面一定高度时，水流的冲力与人体的重力保持平衡，此时，人与斜面体相对处于静止状态，通过电脑系统控制传动装置带动斜面体向左、右或上、下方向摆动以增强仿真效果，但是这种装置人不能随波逐流，根本达不到弄潮的效果，冲浪者一身本领不能充分发挥，冲浪很难尽兴，且这种装置的结构复杂，运作成本高。

现有的冲浪系统，水流直接由水泵口喷出，不易控制，然而水流的流量、流速以及水在收缩斜面的深度等冲浪参数直接影响到冲浪效果，故如何确定冲浪系统的优化参数是冲浪系统急需解决的问题。

本发明的启发点是闸门出流与冲浪的结合，现在的发明领域关系到模拟冲浪设备的技术和方法，在每个细节部分，此技术方法和设备为了使变化的水深与水斜面连接，大流量水泵的安装方式采用斜式安装和立式安装与过水室有利结合，接近于流线型的过水室水流阻力干扰更小，故水流收缩完善很多。另外下泄水流坎的挑射角度也关系到水斜面上水的深度和速度，在行进过程中由于摩擦阻力的作用而消耗部分动能在水斜面高处形成水跃，冲浪者也可以在水跃上做冲浪活动。

发明内容

本发明一种冲浪系统及其参数的优化计算方法，克服了现有技术存在的不足，提供了一种易于控制水流的冲浪系统以及冲浪参数的优化计算方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种冲浪系统，包括喷水装置、弧形的滑道、落水台、过道和阶梯，喷水装置、滑道和落水台依次设置，滑道的两侧均设置有过道，过道的两侧均设置有阶梯，所述喷水装置的结构为：流线型喷嘴水室的底部与水泵的出水口相连，喷嘴水室的顶部连接有喷嘴，所述喷嘴水室与喷嘴的连接弯度为90°，所述喷嘴的内下缘与水平方向的夹角为α，所述α的夹角范围为30°-80°，所述喷嘴与滑道的入水口相适应安装，喷嘴的顶部安装有调节喷嘴大小的阀门；

所述落水台下方设置有蓄水池，所述水泵的入水口通过管道与蓄水池相通。

所述滑道包括水流下泄坎和斜坡，水流下泄坎呈下斜面，其倾斜度为10°-20°，所述斜坡与水流下泄坎弧形过渡，所述斜坡为向上斜面，倾斜角度为10°-20°。

所述滑道包括直流段和倾斜段，直流段为水平面，所述喷嘴与直流段相适应设置，所述倾斜段与直流段弧形过渡，所述倾斜段为向上斜面，倾斜角度为10°-20°。

所述水泵竖直设置，或为水平设置。

所述过道的两侧边缘均设置有防护围墙。

所述喷嘴水室的截面为矩形，宽度为2～3m。

所述喷嘴的开度为30～70mm。

所述喷嘴可以有多个喷水孔，多个喷水孔并排安放。

本发明一种冲浪系统参数的优化计算方法，按照下述步骤进行冲浪系统参数优化计算：

第一步，按照南京水利科学研究所的经验公式计算流量系数μ，

喷嘴为宽顶堰上弧形闸门时，流量系数μ为：

μ=0.60-0.176e1H+(0.15-0.2e1H)cosα]]>当cosα＝0～0.3时，