[发明专利]一种插入式破碎波模拟装置

说明书

技术领域

本发明属于海浪模拟技术领域，涉及模拟海上波浪下降过程中垂直作用产生的破碎波，具体涉及一种插入式破碎波的模拟装置，有助于开展实验研究海洋溢油的风化、分散及沉潜等行为。

背景技术

现如今随着海上运输业与开采业的逐渐成熟，这些行业所导致的海上溢油事故频繁发生，溢油引起的环境问题也日渐严重。为了更好的实验室研究海上溢油的风化、分散及沉潜等过程，对溢油做出更完全，更清洁，更高效的处理方法，波浪模拟的准确性，客观性，多样性起到至关重要的作用。波浪有规则波(regular waves)、破碎波(breaking wave)。破碎波分为：翻滚破碎波(spilling breaking wave)和插入式破碎波(plunging breaking wave)。现阶段的造波器鲜有对破碎波进行专门的模拟，且造出波浪的强度和高度也不能很好的达到模拟实验的要求，无法更好的对波浪为重要影响因素的溢油风化或分散过程做出客观的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种有效的插入式破碎波模拟装置来满足现在对实验室研究溢油风化、分散及沉潜等过程的需求，模拟自然海洋状况中不同强度和不同波高的插入式破碎波，提供多样化的破碎波实验条件。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种插入式破碎波模拟装置，包括驱动电机、传动组件、水斗、调整螺杆和支撑托架，其中支撑托架固定架设在造波水槽上方，水斗为顶部和前端敞开式的簸箕结构，水斗相对于支撑托架平行方向置于造波水槽中，且通过调整螺杆活动连接在支撑托架下方，驱动 电机固定在支撑托架上，驱动电机通过传动组件与水斗前端铰接，从而驱动水斗在造波水槽中进行升降运动，进而模拟波浪在下降过程中的垂直作用产生的插入式破碎波。

进一步地，所述的传动组件包括连接驱动电机的齿轮及一端固定在齿轮上的连动杆，连动杆的另一端连接水斗，连动杆与水斗的前端铰接，用于调整水斗的前端进入水面的深度。驱动电机驱动齿轮的转动，齿轮的转动带动水斗将其内盛装的水抬高，然后水斗倾斜，溢出的水在重力作用下落入造波水槽中产生插入式或降水式破碎波。

进一步地，所述的传动组件包括连接驱动电机的齿轮及一端固定在齿轮上的连动杆，齿轮上设置径向偏心滑槽，连动杆通过固定螺栓固定在齿轮上的偏心滑槽上，固定螺栓可在偏心滑槽内滑动。

进一步地，所述的水斗通过调整螺杆活动连接在支撑托架下方，在置于支撑托架上的调整螺杆顶部设置调整执手，用于调整水斗后端距离水面的高度。

进一步地，所述的调整执手为带有握柄的罗盘结构。

本发明的工作原理：

采用上述一种插入式破碎波模拟装置模拟插入式破碎波的方法，即降水式造波的方法，将装置固定在造波水槽中，首先调整连动杆，将水斗的置于液面下一定深度，然后转动调整执手，调节水斗的后端高于水斗的前端，然后启动驱动电机调节转速，通过齿轮和连动杆控制浸入水中的簸箕式水斗以一定频率抬升一定量的水至一定的高度，然后从上往下溢水重新注入造波水槽中，进而模拟波浪在下降过程中的垂直作用产生的插入式破碎波。根据实验研究波浪条件的具体需求，对水斗体积及电机频率进行调整以得到需求的破碎波条件，以此来实现造出不同频率、波高、能量的插入式破碎波，进而满足模拟海上实际 波浪实验条件的需求。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明一体化设计，结构简单、稳定性好，且成本低、安装方便、操作便捷、可用范围广，簸箕式的水斗增大了提取的水量体积也提升了造出波浪的高度范围，能够满足实验室模拟自然海洋状况中不同强度和不同波高的破碎波的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2为本发明实施例1造波效果图；

图中：1、驱动电机，2、齿轮，3、调整执手，4、调整螺杆，5、水斗，6、连动杆，7、造波水槽，8、支撑托架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步具体说明。

实施例1