人工波の作り方

制御された環境でサーフィン波をどのように生成しますか? さまざまな種類の波を作るモデルと概念を見てみましょう。

波のプールは内陸のサーフの未来であり、限られた屋外および屋内スペースの完全なsurfable波を提供するために新しい企業は生まれた。

人工波を用いた最初の実験は19世紀にさかのぼりますが、今日ではいくつかの施設が実験波を作り出しています。

それらは小さな実験室やサッカー場サイズの大規模な流域で作成することができます。

これらの実験の目的は、特定の波がどのように振る舞うか、その形状は何か、どのように伝播するか、どの条件下で屈折、反射、回折するかを理解するこ

うねりは世界の海岸線に毎日影響を与えるため、人間活動に対する潜在的な脅威を知ることは重要です。

波はまた、防波堤、鼠径部、突堤、防波堤が建設され、港湾やマリーナを作る上での基本的な要素である理由を説明しています。

しかし、それらは砂丘システムの保全と海岸線の近くに建設された私有財産と公共財産の保護において考慮されなければならない変数でもあ

同じ研究の必要性が、船体やその他の船舶構造物に及ぼす応力のレベルを決定する必要がある海軍建築家にも適用されます。

波動発生の概念:パドル、プランジャー、ピストン、または空気圧機構を使用して人工波|イラストを作成することができます: Bascom/McCoy/Speed

波動モデルの種類

理論的には、波動モデルには主に四つのタイプがあり、それぞれが望ましい結果に応じて特定の利点を持っています。

「タンク内で波を生成するために特別な工夫は必要ありません、Willard BascomとKim McCoy、本「波とビーチ」の著者に注意してください。「

」実際、波を作らずに水に何かをすることは、はるかに驚くべき偉業でしょう。”

四つのモデルタンクウェーブメーカーは、上の図に示すように、パドル、プランジャー、ピストン、または空気圧機構のいずれかを使用することができます。

“パドル、プランジャー、ピストンはすべて剛体アームによって回転輪の偏心した位置にあるピンに接続されているため、数学的に満足のいく正弦波を直接生成します”とBascomとMcCoyは説明します。

駆動輪の速度を下げるたびに波の周期が長くなりますが、ピン接続の半径を大きくすると波の高さが大きくなります。

これらの三つの空気圧システムは、多くの場合、いくつかの波のサイズをシミュレートするために、細長い波チャネルに設置されています。

そして、空気圧式があります。

“空気式ウェーブメーカーは、大きな正方形のタンクの二つの壁に沿って並んで取り付けられています”と著者らは指摘しています。

「彼らはフードの下の気圧を変えて水面が上下するように波を作ります。”

“フード内部の水面が押されると、パスカルの法則に従って、水面を通って表面が上がった仕切りの反対側のすぐに水に圧力が伝達されます。「

それが、発生した外乱が戦車を横切って移動し始める時です。

モータが吹き付ける空気圧の量と持続時間を制御することにより、波の振幅と波長をそれぞれ制御することができます。

空気波発生機構は、自然波の生成に似ています。 風は海の表面を吹き、波紋を作り出し、最終的には海岸線に到達します。

Willard BascomとKim McCoyによると、「このプロセスは、毛細管波がどのように表面重力波に成長するかを理解するために非常に重要です。”

波:まだ水の表面に水の着陸の非常に小さなドロップは、外側に放射する表面のしわを生成します|写真: Creative Commons

人工波発生器

最近の技術開発により、人工波発生シミュレーションでコンピュータモデリングを使用する方が簡単、安価、実用的になりました。

そして、それはまさに波プール業界が今やっていることです。

それにもかかわらず、世界中でいくつかの大規模な”アナログ”波を作る施設がまだ使用されています。

カリフォルニア州ラホヤにあるScripps Institution of Oceanographyの水力学研究所には、1つのガラス壁の波チャネルと1つの風波チャネルがある。

それらは制御された高さと周期の下で波を生成するために使用されます。

世界最長の波樋はハノーバー大学沿岸研究センターで利用可能で、長さは1,000フィート(330メートル)です。

オランダのデルタ水路は、長さ985フィート(300メートル)、深さ31フィート(9.5メートル)、幅16フィート(5メートル)です。

900万リットルの淡水を含む貯水池は、14.8フィート(4.5メートル)の高波を発生させることができます。

テキサス州カレッジ-ステーションにある海洋技術研究センターは、長さ150フィート(46メートル)、幅100フィート(30メートル)の盆地を持ち、いくつかの方向からの海波と突風をシミュレートすることができる。

Delta Flume:オランダのデルフトに建設された985フィートの長波発生器|写真:Marco De Swart/Creative Commons

自家製の波プール

波を作るのは簡単です。

「静止水面に着陸する非常に小さな水滴は、表面のしわ(毛細血管波)を発生させ、外側に放射します」とBascomとMcCoyを示しています。

「滴の大きさが大きくなるにつれて、毛細管波の後には明らかに長い波長を持つ小さな重力波が続くことがわかります。”

“スポイトとバスタブはすべて必要な機器です。”

完全に機能するライド可能な波を作るには、もう少し時間と材料が必要です。 最後に、あなたが持っている必要があるのは、水を正しく置き換えるメカニズムだけです。

しかし、あなたはエンジニアである必要はなく、自家製の波プールを構築するためにたくさんのお金を費やす必要はありません。

それは、サーフ可能な波、いくつかの資源と材料、そして救いの手を取り付けることができる寛大な領域がある限り、なんとか挑戦です。

世界にはいくつかの自作の人工波プールがある。

最も人気があり興味深いプロトタイプの一つは、インドネシアのFred Coblynによって設計され、構築されました。

“フレッドの波”は、人間のエネルギー(腕の力)を使って小さなローラーを生成するか、あるいは四セント以下の波を生成するマイクロ発電機を生成することがで

また、Ocean Innovationsの創設者であるGarrett Johnsonは、簡単な機器で狭い波を作り出すポータブル裏庭の波プールの概念を導入しました。

「何年も前、ケニアの大学では、機械式波発生器のためのお金がなかった」と、「波とビーチ」の著者を明らかにした。”

“代わりに、生徒の一人が合板を一枚ずつ揺らし、その下端がタンク底に置かれ、タンクリムの二つのチョークラインの間を前後に揺らし、時計の秒針で動作をタイミングを合わせた。”

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