[实用新型]一种斜坡式消波装置

说明书

本实用新型涉及一种斜坡式消波装置，所述消波装置包括倾斜放置的导波板，所述导波板与消波室相连；所述消波室设置有多个正六面柱体，且多个正六面柱体构成蜂窝结构；在每一正六面柱体内部依次设置有网状结构和至少一个水轮；消波室底面采用柔性膜包覆，并在所述柔性膜底部设置出水口，用于引导水流流出消波室。

技术领域

本实用新型涉及一种斜坡式消波装置。

背景技术

随着海洋开发的不断深入，波浪理论和实验研究已成为各大高校及研究机构重点关注的领域。波浪水槽作为研究波浪机理的实验器具，其性能的好坏直接影响波浪理论研究成果的可靠性。由于实验场地的限制，波浪水槽的长度有限，当波浪传播到水槽封闭端部时，会碰到端板而反射。若不能有效消除反射波，则会严重影响实验模型周围的流场。消波装置即是安装在波浪水槽端部，用以消除波浪反射，减小波浪能量的装置，对一些场地受限的实验室来说尤为重要。

目前波浪水槽中使用的消波装置按几何形状可分为圆弧面消波装置、铁丝网阵消波装置、箱式消波装置和斜坡式消波装置。对于水深较固定的水槽，圆弧面消波装置具有较好的消波效果。但圆弧面消波装置存在一个消波效果最好的最佳水深，一旦水槽内的水深偏离最佳水深，则该装置便无法达到很好的消波效果。对于波浪的波长和波高较固定的水槽，铁丝网阵消波装置具有较好的消波效果。但对于铁丝网阵消波装置来说，透空率沿程不变是一个缺陷，这使得消波装置无法在占用空间较小的前提下达到有效的消波效果，箱式消波装置与铁丝网阵消波装置消波原理相同，亦存在与铁丝网阵消波装置相同的消波缺陷。

斜坡式消波装置的主要原理是：使波浪通过爬坡的方式消耗掉部分能量。这就导致斜坡式消波装置的坡度越平缓，其消波效果越好，但因此需要占据较大的水槽长度。

专利文献2016103521141公布了一种有多个均匀布置的隔板组成的消波装置，隔板一侧构成的平面由低到高为一斜坡面。由于该种消波装置的消波结构单一，且仅对单一波长具有较好的消波效果，故而其消波效率较低。

专利文献2014104807715公布了一种圆弧型护面消波装置，主要利用护面部和堤部共同构成半开放的消波结构，波浪迎着护面部而上，随着重力影响掉入护面部开设的矩形槽中，与堤部通过紊动作用消耗波能。但此消波装置的消波结构与波浪运动机理并不匹配，且设备较小，即使等比例扩大也不能增强其消波效率。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种斜坡式消波装置，可以首先通过斜坡消除爬高的波能，再利用消波室的网状结构和水轮进行二级消波，最后通过柔性膜消除剩余波能。该技术方案采用蜂窝结构，坚固牢靠，极少产生反射波，同时可以最大程度的消除波能。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下方案：

一种斜坡式消波装置，包括倾斜放置的导波板，所述导波板与消波室相连；所述消波室设置有多个正六面柱体，且多个正六面柱体构成蜂窝结构；在每一正六面柱体内部依次设置有网状结构和至少一个水轮；消波室底面采用柔性膜包覆，并在所述柔性膜底部设置出水口，用于引导水流流出消波室。

其中，网状结构为与正六面柱体的对称轴垂直、或位于同一平面、或呈固定角度的平面消波网。

其中，水轮包括一连接杆、六个转轴以及与每一转轴相连接的扇片；连接杆位于正六面柱体对称轴处，每一转轴的一端与连接杆相连，另一端与正六面柱体的柱面相连，且六个转轴平均分割正六面柱体的横截面。

进一步的，上述扇片可分割为多个与所述转轴相连的平板结构。

为了实现斜坡式消波装置的倾斜角度可调节，在消波室底部，或角点位置设置有多个可升降支座，用于调解消波装置的倾斜角度。

同时，为了进一步限制柔性膜的运动，在所述柔性膜上可设置有多个钢条，每一钢条与波浪的前进方向相垂直。

上述导波板采用平面板或上凸形弧面板。