JPS6259711A - 消波装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＡ波のエネルギーを反射及び吸収することによ
って消波を行なう装置に関するものである。

第１図（ａ）は１柔軟な膜による潜袋の水中形状を示す
側面図である。、（１）は空気を充満したときの袋の形
で入円筒形の上部は半球状で、孔３を通して空気が出入
する。（エエ）　　（エエエ）　　（Ｆ）は（１）の場
合よりも空気の量が少（、（ＩＩＩ）は（Ｉ）の約４０
％、（Ｉ工）はそれより更に少く）（ＩＶ）は（ＩＩＩ
）より多いときの形で、何れも上部は半球状であるが１
下部はくびれで、ひだｔが出来ており）水平なＡ−Ａの
断面を示すと、（ｂ）のようである。従って波がない場
合の形を（エエエ）のように保っておくと、空気量の増
減は、ひだりの開閉によって容易に対応され）膜の伸縮
性は必要ではない。

第２図（ａ）は、このような潜袋の複数個（ここでは−
例として／　／Ｎ　／２％　／３％　／’１１　／夕の
５個の場合を示している）を入射波Ｈｉの進行方向に並
べて水平板二に取りつけて為中空管左で連通し）かつ上
端開口の鉛直筒乙で囲んだ一組の潜袋列の側面図を示す
ものである。

（１）ａ袋の効果 入射波Ｈｉが進行してくると１波底では水圧が低く、波
峰では高くなるので、潜袋／／、／４１では水圧は波が
ないときと同じであるが、／２、／３では低く１ノ左で
は高い。従って第１図（ａ）のように潜袋は変形し、／
／及び／’ｌ）／３から／ｉ　／３に向う空気流が発生
し、それに伴う乱れによるエネルギー消滅によって１波
の減衰が起る。

之と共に、潜袋／、２．、／３は圧力低下と空気の流入
によって体積が増大し、反対に潜袋／弧７５は圧力上昇
と空気の流出によって体積が減少するため、／、２、／
３付近は水面が上昇し％／／及び／’ｉ、／！；の付近
は水面が低下することとなる。

このようにして入射波の進行と共にＸ常に入射波の位相
と反対位相の波が発生することとなる。この波を放射波
（Ｒａｄｉａｔｉｏｎ　Ｗａｖｅ）といい）その振幅に
応じて入射波は打消され、通過波は小さくなる。之が既
述のエネルギー消滅と共に１ａ袋列の消波効果をなすも
のである。

（２）鉛直筒の効果 潜袋を上端開口の鉛直筒で囲むときは、潜袋の体積の増
加と減少に対応して１筒内の水は交互に上方に排出され
、或は部外上部付近の水が筒内に流入する。即ち潜袋の
体積変化に対応して水は上下方向に流動して、放射波を
発生するだめの、水面の上昇・下降運動を効果的に促進
する。然るに筒がない場合にば１潜袋周辺の水は１潜袋
の体積変化に応じて移動はするが１放射波を形成するだ
めの水面の上昇と下降を充分効果的に発生しないのであ
る。

（３）水平板の効果 潜袋を取りつけた水平な板コは不透水としであるため、
第２図（ａ）で示すように１流体域は上部Ｓと下部りと
に分割され１入射波のエネルギーの、水平板以浅の部分
は潜袋列によって消波されるが、水平板以深の部分は、
消波されないで為下部りを通過することになる。然し下
部領域の水は１不透水の水底と水平板によって）上下方
向の流速は０になるように力学的規制を受けているため
１その運動は進行波の場合と全く異る。このように運動
条件を異にする領域の境界面では為流体現 波長が短い入射波のエネルギーは水面付近に集中してい
るため、上部Ｓの領域で潜袋と鉛直筒により消波され、
波長の長い波の水面に近い部分のエネルギーは上部の潜
袋列で消波され、それより下部のエネルギーは消波され
なくても）水平板の効果によって反射されることによっ
て、通過波力２低減することになる。

以上の３効果によって葛本発明の装置は有効に波をしゃ
断することが出来るのである。

第３図は、水深ｈ　’：：　ｇ　Ｏｃｍ、幅Ｗ−乙Ｏａ
ｍ長さ２／ｍの造波水路内に１高さＦ＝　／　００ＩＬ
直径Ｒ＝＝５ｃ＋ｎｓ空気容積　／７．、！ｉ’０ＱＬ
ｆ）ａ袋乙個をさりｇ　ｃｍ）に）中心間隔で１内径２
．．２ａｒｎの中空へ 管で連通した潜袋列を１波峰方向の間隔／＆ｃｎ＋で弘
列係留して１波高’Ａ、０ｃｔｎの入射波を与えて１通
過率Ｋｔ−（−＝通過波高／入射波高）を測定した結果
を示すものである。このときの潜袋頂点の水面からの深
さＡ＝：！、　５Ｑｍｓ直円筒の内径はｇ、３ｃｍｚ外
径はｇ−９ａｒｎＸ高さは／　’Ｉ　、左Ｃｆｆｈ水面
からの頂部深さは４ｃｍであった。実験の結果は為通過
率Ｋｔを縦軸、相対水深（水深りと波長りの比、ｈ／Ｌ
）を横軸に取り〜潜袋、水平板）円筒の、すべての効果
を与へたときを０で示し之を基準として１水平板の面積
を３０９６減少して水平板効果のみを除いたときをム同
様に円筒のみを除いたときをぺＦ、潜袋のみを除いたと
きを×　として示した。

之によると次のことが明らかである。

（ｉ）　Ｏと　ムとの比較によって）水平板効果はｈ７
Ｌ＝ｏ、ｓ　を境界として１それより波長が長い波に対
して有効で１波長がそれより短いときの広範囲の波に対
してほぼ一定ツ（迎車を与えることができる。

（ｉｉ）円筒がないときは、ｈ／１．の全域についてＫ
ｔ、’＝ｏ、７　　で）之は実用上過大の通過率である
（Ｋｔ−＝０．５　が実用上の上限値と考へられている
。） （ｉｉｉ）潜袋がないときは１円筒がない場合より更に
Ｋｔが大きくなる。

以上の例からも分るようにＡ潜袋、鉛直筒及び水平板は
、共にＫｔを広範囲の波に対して低下させるための不可
欠の効果をもっていることが明らかである。

本発明の実施においては、第２図（ｂ）平面図の（Ｉ）
で示すように〜鉛直筒は各々孤立したものでなく、波の
進行方向に）側面を壁で連結した形にすると１筒に作用
する全波力）特に水平波力を低減することができる。ま
た（ＩＩ）　　（エエエ）のように並列でなく、（■Ｉ
Ｉ）　　（ＩＶ）　　（Ｖ）のような千鳥型の配列とし
てもよい。

また水平板のもつ波しゃ断効果は、水平板の深さと長さ
によって有効な波長が決まるので、対象とする波長によ
って為その寸法を選ぶ必要がある。

水平板は完全に固定でなく、多少の動揺はあっり てもよい。従って第２図（ａ）では鉛直係留索で△ 係留した例を示している。また水平板は充分な不透水性
をもたねばならない。

本発明の特徴は）潜袋と中空連通管及び鉛直筒と水平板
の総合構成により、水深大なる海域でも完全没水状態で
、実用上充分の波しゃ断能力をもつことである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本装置の原理を示す側面図と平面図１
第３図は本装置の原理を説明する曲線図 ／／、／２．／、３．／グ、１５・・・・潜袋コ・・・
・水平板　　　３・・・・円盤孔ダ・・・・膜面のひだ
　Ｓ・・・・中空連通管６・・・・鉛直筒　　　７・・
・・係留索Ｈ１・・・・入射波　　Ｈｔ　・・・・通過
波Ｋｔ・・・・通過率　　ｈ／Ｌ・・・・相対水深（１
）（エエ）　　（エエＩ）　　（工Ｖ）　　（Ｖ）・・
・・潜袋列

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水面より一定の深さの水中に、不透水の水平な板を取り
   つけて、柔軟な膜を以って適当量の空気を包んだ袋（以
   下之を潜袋という）の複数個を波の進行方向に並べ、相
   互を中空管で空気的に連通し、更に上端開口した鉛直筒
   を以って潜袋を囲むことにより構成される列（以下之を
   潜袋列という）を波峰方向に多数配列して消波を行う装
   置