Edinburgh Designs活塞式海岸造波机、爱丁堡活塞式造波机

活塞式海岸造波机
爱丁堡设计公司研发的活塞式造波机专为海岸工程研究及近岸结构测试设计，适用于生成浅水波浪。该设备采用位移技术，可实现完美的平面前活塞运动且不产生反向波。活塞运动特别适合模拟海岸或浅水波浪。由于无需密封件、铰链或轴承接触水体，此类造波机可在含沉积物或污水的试验池中使用。产品提供两种配置：适配水槽末端的单体单元，或可重新组装的独立四活塞模块（支持用户安装后自主调整）。

小型单活塞造波机（爱丁堡科学节展品）

核心优势

• 活塞设计专为浅水海岸波浪生成优化

• 支持全自定义波形，包括：规则波、任意随机海浪谱（如PM谱、JONSWAP谱、高斯分布）、聚焦波、长峰波、短峰CosN/Cos2N波（多桨池适用）及时间序列指定波

• 力反馈吸收技术确保实验可重复性（误差<1%），并减少水池内无效波能积聚

• 位移式扇形载体设计无反向波，且水体中无密封件或机械运动部件

• 适应桨板前可变水深条件

• 桨板可布置于水池任意位置

• 海岸模块单元支持用户安装后移动及重组

• 桨板可直线排列（与滩体相对）、曲线布置或对向放置（作为主动消滩）

• 伺服驱动机构运行静音高效

• 无需定期维护

应用场景

• 海岸工程宽幅水池

• 泥沙输移研究

• 浅水水槽

软件与控制
所有桨板均由单台Windows PC通过爱丁堡设计的专业造波软件控制。

传统造波机采用位置反馈控制系统，其缺陷在于桨板扫掠体积受前方水位影响，导致波高受反射波（来自模型或劣质消滩区）等多因素干扰。爱丁堡造波机通过实时监测入射波并动态修正桨板运动实现波能吸收，即使面对高反射模型也能生成完全可预测的波场。实验重复性优于1%，支持多次连续测试数据整合。力吸收技术采用两组高于水位的可靠传感器，相较波高仪吸收法更易操作（无需校准）。

电气系统
每块桨板配备高可靠性无刷交流伺服电机，通过顶部弧形导轨驱动皮带。控制电子设备、功率放大器及电源均集成于防水钢制柜体内，主要部件维护便捷（均位于水位线以上）。

机械结构
位移活塞式造波机由两个相互啮合的旋转部件构成，各部件后表面为以旋转轴为中心的圆柱体截面，确保转动时不产生反向波。活塞主要受力为浮力，其次为造波力和加速度惯性力。整体结构轻量化且耐腐蚀，由无刷交流伺服电机通过固定于驱动扇区的皮带传动。模块化支撑结构包含电机支架、空气弹簧、操作连杆及主旋转铰链等组件。

技术规格

水池配置
桨板组件可安装于水池任意位置。扇形载体设计无需后置集水槽，其吸波功能可在距桨板三倍水深范围内生成稳定高质量波浪，使有限长度的实验室也能开展高价值研究。桨板可对向布置形成主动消滩，或并列排列控制横波。多桨板系统由单一计算机集中控制（最远距离50米）。

成功案例
爱丁堡活塞式造波机已应用于以下场景：

• 新建/现有混凝土水池（对接混凝土或钢制边沿）

• 客户或爱丁堡提供的钢/玻璃/玻璃钢（GRP）水槽

• 海岸工程宽幅试验池