[发明专利]一种越浪式多用消波装置及其应用

说明书

本发明涉及一种越浪式多用消波装置及其应用，该消波装置包括相互连接的固定底座(1)和位于固定底座(1)上方的可调整的越浪消波结构(2)。所述的越浪消波结构(2)包括可调整支架(21)和位于可调整支架(21)上方的越浪消波滩(22)。该消波装置用于耗散入射波浪能量，具体操作为：将消波装置安装于循环水槽末端，消波装置部分浸没于水下，上沿探出水面，启动造波装置形成波浪。与现有技术相比，本发明具有提高消波效率的同时，兼具一定普适性等优点。

技术领域

本发明涉及海洋工程领域，具体涉及一种越浪式多用消波装置及其应用。

背景技术

循环水槽是一种在海洋工程中被广泛利用的实验设备，可用于研究波浪与结构物的水动力性能。水槽的造波性能直接影响了波浪试验的准确程度。由于循环水槽长度的限制，入射波传播至水槽尾部时，会造成波浪反射，进而影响循环水槽试验区域造波质量，降低试验精度。当波浪反复反射，甚至会影响试验的正常进行。因此在水槽试验段尾部，需要布置消波装置，尽可能消除反射波。

目前常用的消波装置，可分为直立式、斜坡式与组合式结构。直立式结构有腔室，腔室内部填充多孔材料，通过多孔结构耗散波浪以达到消波的效果；斜坡式结构由斜面或抛物面形成，通过破波耗散波浪能量，为了增大波能耗散，斜坡可钻孔或加上附体；组合式结构兼具上述两种结构特点，效果更好，但是占地更大。从对不同实验室中使用的消波器的调查来看，首先斜坡式是消波最有效的方法；其次，将消波器表面进行改进，使其具有一定的粗糙度和孔隙率，并将消波器腔体内部充满多孔材料，其性能也会得到相应的改善；最后，斜坡式消波器可以不必达到试验水池底部，同样可以起到一定的消波效果，这样可以有效减少消波器长度，增大循环水槽试验段有效长度。但是，斜坡式消波器仍然存在问题。传统斜坡式消波器受限于窄范围的波浪参数和水深，其并没有良好的普适性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高消波效率的同时，兼具一定普适性的越浪式多用消波装置及其应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种越浪式多用消波装置，该消波装置包括相互连接的固定底座和位于固定底座上方的可调整的越浪消波结构。

进一步地，所述的越浪消波结构包括可调整支架和位于可调整支架上方的越浪消波滩。

进一步地，所述的越浪消波滩包括多个分开布置的有机玻璃板，该有机玻璃板通过滑块螺母与可调整支架滑动连接。

进一步地，所述的可调整支架包括多组等间距分布的高度可调的支杆。

进一步地，所述越浪消波滩的倾斜角为0-20.0°。

进一步地，所述的固定底座由铝型材拼接而成。

进一步地，所述固定底座的直角处由直角连接件连接。

一种如上所述越浪式多用消波装置的应用，该消波装置用于耗散入射波浪能量，具体操作为：将消波装置安装于循环水槽末端，消波装置部分浸没于水下，上沿探出水面，启动造波装置形成波浪。

进一步地，所述越浪消波滩的浸没深度为100.0-300.0mm，上沿露出水面的高度为0-50.0mm。

进一步地，所述波浪的周期为0.8-2.0s，高度为40-80mm。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明在传统斜坡式消波装置的基础上，对消波器上沿高度进行设计，通过越浪进一步耗散入射波能量，并有效阻挡了水槽试验段尾部的反射波；

(2)本发明的消波装置的孔隙为二维结构，相比于直接在消波滩上打孔形成的多孔介质，采用该结构作为消波装置，循环水槽形成的波浪更加平滑，有利于流场的观察；