Come si genera un’onda da surf in un ambiente controllato? Diamo un’occhiata ai diversi tipi di modelli e concetti di wave-making.

Le piscine a onde sono il futuro del surf nell’entroterra e una nuova industria è nata per fornire onde surfabili perfette in spazi esterni e interni limitati.

I primi esperimenti con onde prodotte dall’uomo risalgono al 19 ° secolo, ma oggi, diverse strutture creano onde sperimentali.

Possono essere creati in piccoli laboratori o grandi bacini idrici di dimensioni di campo da calcio.

L’obiettivo di questi esperimenti è capire come si comportano certe onde, quali sono le loro forme, come si propagano e in quali condizioni si rifrangono, riflettono e diffrattano.

Le onde hanno un impatto quotidiano sulle coste del mondo, quindi è fondamentale conoscere le potenziali minacce per l’attività umana.

Le onde spiegano anche perché sono costruiti frangiflutti, inguine, pontili e pareti marine e sono un fattore fondamentale nella creazione di porti e porti turistici.

Ma sono anche una variabile che deve essere considerata nella conservazione dei sistemi dunali e nella protezione della proprietà privata e pubblica costruita vicino al litorale.

Lo stesso bisogno di studi si applica agli architetti navali, che hanno bisogno di determinare il livello di onde di stress hanno sugli scafi e altre strutture navali.

Tipi di modelli Wave-Making

In teoria, ci sono quattro tipi principali di modelli wave-making, e ognuno di essi ha vantaggi specifici, a seconda del risultato desiderato.

“Non è necessaria una particolare ingegnosità per produrre onde in un serbatoio, notano Willard Bascom e Kim McCoy, autori del libro “Waves and Beaches.”

” In effetti, sarebbe un’impresa molto più notevole fare qualsiasi cosa all’acqua senza fare onde.”

I quattro modelli di serbatoio wavemaker possono utilizzare sia una pagaia, uno stantuffo, un pistone, o un meccanismo pneumatico, come si vede nella figura sopra.

“La paletta, lo stantuffo e il pistone sono tutti collegati da un braccio rigido a un perno posizionato eccentricamente su una ruota girevole e quindi producono direttamente onde sinusoidali matematicamente soddisfacenti”, spiegano Bascom e McCoy.

Ogni volta che si riduce la velocità della ruota motrice, il periodo dell’onda si allunga; d’altra parte, se si aumenta il raggio della connessione pin, l’altezza dell’onda aumenta.

Questi tre sistemi di pressione dell’aria sono spesso installati in canali d’onda lunghi e stretti per simulare diverse dimensioni d’onda.

E poi c’è la formula pneumatica.

“I wavemaker pneumatici sono montati fianco a fianco lungo due pareti di grandi serbatoi quadrati”, sottolineano gli autori.

“Creano onde cambiando la pressione dell’aria sotto una cappa in modo che la superficie dell’acqua aumenti e cada.”

” Quando la superficie dell’acqua all’interno della cappa viene depressa, la pressione viene trasmessa, secondo la legge di Pascal, attraverso l’acqua all’acqua immediatamente dall’altra parte della partizione dove la superficie viene sollevata.”

Questo è quando il disturbo generato inizierà a viaggiare attraverso il serbatoio.

Controllando la quantità e la durata della pressione dell’aria soffiata dal motore, è possibile controllare rispettivamente l’ampiezza delle onde e la lunghezza d’onda.

Il meccanismo di generazione di onde pneumatiche è simile alla creazione di onde naturali. Il vento soffia sulla superficie dell’oceano, creando increspature che viaggeranno e alla fine raggiungeranno la costa.

Secondo Willard Bascom e Kim McCoy, “questo processo è molto importante per la comprensione di come le onde capillari si trasformano in onde gravitazionali superficiali.”

Generatori di onde artificiali

Con i recenti sviluppi tecnologici, è diventato più facile, meno costoso e più pratico utilizzare la modellazione al computer nelle simulazioni di generazione di onde artificiali.

E questo è esattamente ciò che l’industria delle piscine a onde sta facendo in questo momento.

Tuttavia, ci sono ancora diverse grandi strutture per la produzione di onde “analogiche” in uso in tutto il mondo.

Il Laboratorio di idraulica presso Scripps Institution of Oceanography, a La Jolla, in California, ha un canale d’onda con pareti di vetro e un canale d’onda del vento.

Sono utilizzati per generare onde sotto altezze e periodi controllati.

Il canale d’onda più lungo del mondo è disponibile presso il Centro di ricerca costiera dell’Università di Hannover ed è lungo 1.000 piedi (330 metri).

Il Delta Flume, nei Paesi Bassi, è lungo 985 piedi (300 metri), profondo 31 piedi (9,5 metri) e largo 16 piedi (cinque metri).

Il serbatoio d’acqua contenente nove milioni di litri di acqua dolce è in grado di produrre onde alte 14,8 piedi (4,5 metri).

L’Offshore Technology Research Center di College Station, Texas, ha un bacino lungo 150 piedi (46 metri) e largo 100 piedi (30 metri) in grado di simulare le onde dell’oceano da diverse direzioni e venti rafficati.

Piscine a onde fatte in casa

Fare le onde è facile.

“Una piccola goccia d’acqua che atterra su una superficie di acqua ferma genererà rughe superficiali (onde capillari) che si irradiano verso l’esterno”, mostrano Bascom e McCoy.

” Man mano che la dimensione della goccia aumenta, le onde capillari saranno seguite da minuscole onde gravitazionali che hanno chiaramente una lunghezza d’onda più lunga.”

” Un contagocce e una vasca da bagno sono tutte le attrezzature necessarie.”

Rendere le onde rideable pienamente funzionanti richiede un po ‘ più di tempo e materiali. Alla fine, tutto ciò che devi avere è un meccanismo che sposta correttamente l’acqua.

Ma non è necessario essere un ingegnere e spendere un sacco di soldi per costruire una piscina a onde fatta in casa.

È una sfida fattibile, a patto che tu abbia un’area generosa in cui puoi installare un’onda surfabile, poche risorse e materiali e una mano.

Ci sono diverse piscine di onde artificiali fatte da sé nel mondo.

Uno dei prototipi più popolari e interessanti è stato progettato e costruito da Fred Coblyn in Indonesia.

“Onda di Fred” può generare un piccolo rullo utilizzando energia umana (potenza del braccio) o, in alternativa, un generatore di micro-potenza che produce un’onda per meno di quattro centesimi.

Inoltre, Garrett Johnson, fondatore di Ocean Innovations, una volta ha introdotto un concetto portatile di piscina a onde da cortile che ha creato un’onda stretta con attrezzature semplici.

“Molti anni fa, presso l’Università del Kenya, non c’erano soldi per un generatore di onde meccanico”, rivelano gli autori di ” Onde e spiagge.”

” Invece, uno degli studenti ha oscillato un pezzo di compensato, il cui bordo inferiore poggiava sul fondo del serbatoio, avanti e indietro tra due linee di gesso sul bordo del serbatoio, cronometrando l’azione con la lancetta dei secondi di un orologio.”