本實(shí)用新型涉及波流模型試驗(yàn)裝置，具體是一種消浪過流裝置。

背景技術(shù)：

在波流模型試驗(yàn)中，試驗(yàn)段末端的波浪若不能及時(shí)消減，將與模型邊墻相遇后將形成反射波，從而對(duì)試驗(yàn)結(jié)果帶來一定的不利影響，因此試驗(yàn)段末端裝置消浪效果的優(yōu)劣將決定試驗(yàn)波流模擬的成敗。

常規(guī)的波浪水槽中，消浪設(shè)施多為塊石斜坡結(jié)構(gòu)且坡度較緩(一般為1/5～1/8)，消浪效果較好(反射率低，可接近或小于0.1)，但該后坡結(jié)構(gòu)需要占用較多的水槽長度，當(dāng)水深較大時(shí)嚴(yán)重影響了水槽造波段和有效試驗(yàn)段的長度，從而給模型試驗(yàn)的布置帶來了諸多不便。因此在波流模型試驗(yàn)中，一般采用堆放多孔消浪材料的方法進(jìn)行消浪(如直接堆放盲溝材料或竹子掃帚等)，該方式對(duì)于無流的純波浪試驗(yàn)而言消浪效果尚可，但也存在移動(dòng)調(diào)節(jié)能力差、對(duì)不同流速與波浪組合條件的適應(yīng)性差的缺點(diǎn)，過流能力往往并不理想，即使有一定的過流能力，過流能力也不可調(diào)節(jié)，對(duì)不同流速的試驗(yàn)組次需要人工重新布置，自動(dòng)化程度的落后也導(dǎo)致了試驗(yàn)效率的低下。目前急需研發(fā)一種用于波流共同作用試驗(yàn)的能同時(shí)消浪和過流的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服上述背景技術(shù)中的不足，提供一種跟蹤式消浪過流裝置，該裝置應(yīng)同時(shí)具有消浪和過流的功能，并具有結(jié)構(gòu)簡單和調(diào)節(jié)方便的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種跟蹤式消浪過流裝置，其特征在于：該裝置包括設(shè)置在水槽外側(cè)的固定支架、通過固定支架懸吊在水槽中的主體支架、設(shè)置在主體支架中并且沿著波流方向依次布置的若干消浪過流網(wǎng)；所述消浪過流網(wǎng)包括伸展至水槽整個(gè)過流截面的輔助支架以及設(shè)置在輔助支架上的盲溝材料。

所述固定支架上設(shè)有用于調(diào)整主體支架高度的升降機(jī)構(gòu)。

所述升降機(jī)構(gòu)包括用于主體支架垂直升降的導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)、可轉(zhuǎn)動(dòng)地豎直定位在固定支架上的升降絲桿、與主體支架頂部的連接架連接且與升降絲桿配合的升降螺母、用于驅(qū)動(dòng)升降螺母轉(zhuǎn)動(dòng)的升降電機(jī)；

所述導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)包括豎直固定在主體支架底部的升降導(dǎo)軌以及可繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地定位在水槽底部并與升降導(dǎo)軌配合的升降滑輪。

位于前后兩端的消浪過流網(wǎng)與主體支架固定，其余的消浪過流網(wǎng)通過平移機(jī)構(gòu)可水平移動(dòng)地定位在主體支架中。

所述平移機(jī)構(gòu)包括水平固定在主體支架中的若干平移絲桿、與消浪過流網(wǎng)的輔助支架連接且與平移絲桿配合的平移螺母、用于驅(qū)動(dòng)平移螺母轉(zhuǎn)動(dòng)的平移電機(jī)。

位于前端的消浪過流網(wǎng)上設(shè)有紗網(wǎng)。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、對(duì)以往純波浪試驗(yàn)固定單一的消浪設(shè)施進(jìn)行了改進(jìn)，能夠根據(jù)不同的波浪要素進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，不僅調(diào)節(jié)方式多樣，而且消浪效果更為顯著；

2、過流結(jié)構(gòu)非常靈活便捷，在消浪的同時(shí)可以過流并且能根據(jù)不同的流速數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)過流能力，大幅提升了斷面過流量，為波流試驗(yàn)的模型設(shè)計(jì)提供了一定的富余量；

3、加入了波高儀和流速儀，其測(cè)得數(shù)據(jù)能夠充分反映試驗(yàn)段末端的水動(dòng)力特性，可作為波、流要素調(diào)試的決策依據(jù)；

4、升降機(jī)構(gòu)與平移機(jī)構(gòu)可快速拆卸，后續(xù)的更換維護(hù)都很方便；電路采用模塊化設(shè)計(jì)(電路集成在電路盒中，電路盒固定在固定支架上)，提高了使用效率；采用市電供電，使用方便。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型其中一個(gè)固定支架的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型的安裝位置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。

如圖1所示，一種跟蹤式消浪過流裝置，包括固定支架1、主體支架2以及消浪過流網(wǎng)。

所述固定支架為鋼架結(jié)構(gòu)(整體由角鋼焊接而成)，如圖2所示，固定支架底部的基座11通過膨脹螺絲固定于水槽外側(cè)的地面，固定支架頂部的支撐桿12水平延伸至水槽上方；所述水槽的兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)固定支架。

所述主體支架通過固定支架懸吊在水槽中，每個(gè)固定支架上均設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)主體支架垂直升降的升降機(jī)構(gòu)；所述升降機(jī)構(gòu)包括豎直設(shè)置的升降絲桿51、用于配合升降絲桿的升降螺母、用于驅(qū)動(dòng)升降螺母轉(zhuǎn)動(dòng)的升降電機(jī)52；所述升降絲桿可繞豎直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地定位在固定支架頂部的支撐桿12上，所述升降螺母與主體支架頂部的連接架21連接(該連接方式為常規(guī)技術(shù))。該升降機(jī)構(gòu)可驅(qū)動(dòng)主體支架穩(wěn)定地上下移動(dòng)，通過調(diào)節(jié)離地距離從而大維度調(diào)節(jié)消浪過流能力。

所述升降機(jī)構(gòu)還設(shè)有導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，包括升降導(dǎo)軌61以及與升降導(dǎo)軌配合的升降滑輪62；所述升降導(dǎo)軌豎直固定在主體支架底部，所述升降滑輪可繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地定位在水槽底部，該導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)能夠保證主體支架始終沿著垂直方向進(jìn)行升降。

如圖1所示，所述主體支架為框架結(jié)構(gòu)，若干消浪過流網(wǎng)設(shè)置在主體支架中，這些消浪過流網(wǎng)沿著主體支架的長度方向依次設(shè)置排列(圖1的水平方向?yàn)橹黧w支架的長度方向以及波流方向)，試驗(yàn)過程中波流將從左往右依次垂直穿越所有的消浪過流網(wǎng)。所述消浪過流網(wǎng)包括伸展至水槽整個(gè)過流截面的輔助支架31以及設(shè)置在輔助支架上的盲溝材料32(又稱塑料盲溝，可外購獲得)；所述消浪過流網(wǎng)的數(shù)量為四層。

位于前后兩端的消浪過流網(wǎng)固定在主體支架長度方向的兩端(輔助支架與主體支架固定)，其余消浪過流網(wǎng)(中間兩層消浪過流網(wǎng))則通過平移機(jī)構(gòu)可水平移動(dòng)地定位在主體支架中。所述平移機(jī)構(gòu)包括水平固定在主體支架中且相互平行的若干平移絲桿41、用于配合平移絲桿的平移螺母以及用于驅(qū)動(dòng)平移螺母轉(zhuǎn)動(dòng)的平移電機(jī)42，所述平移螺母與消浪過流網(wǎng)的輔助支架連接(該連接方式為常規(guī)技術(shù))。該平移機(jī)構(gòu)可以調(diào)節(jié)中間兩層消浪過流網(wǎng)與前后兩端消浪過流網(wǎng)的相對(duì)距離，從而獲得不同的消浪效果。

所述固定支架上還設(shè)有控制模塊16，升降電機(jī)和平移電機(jī)均由控制模塊發(fā)送指令進(jìn)行控制?？刂颇K的核心是51單片機(jī)，在試驗(yàn)前需預(yù)輸入波高、流速等參數(shù)，參數(shù)通過控制模塊的輸入面板輸入，根據(jù)程序設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型預(yù)先調(diào)節(jié)主體支架的離地距離以及消浪過流網(wǎng)的間距。在試驗(yàn)過程中，控制模塊可以根據(jù)波高儀14和流速儀15實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，判斷裝置的消浪過流能力是否合適，并根據(jù)程序反饋實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和修正主體支架的離地距離與消浪過流網(wǎng)的相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)消浪過流性能的跟蹤式調(diào)節(jié)。用于監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)采集波高、流速數(shù)據(jù)的波高儀和流速儀布設(shè)在本實(shí)用新型前端5米位置(迎著波流入射方向)，波高儀和流速儀通過信號(hào)線接入控制模塊并且均通過市電供電。

另外，根據(jù)試驗(yàn)環(huán)境的實(shí)際情況，試驗(yàn)水體中可能會(huì)混入一些絲絮類的雜物，隨著波浪、水流的共同作用而附著在盲溝材料上，從而降低消浪過流能力。因此最左端的消浪過流網(wǎng)上設(shè)有一層紗網(wǎng)33，這樣就能盡量避免盲溝材料過快地被各種細(xì)小雜物阻塞，保證本實(shí)用新型的消浪和過流能力。