웨이브 풀 작동 방식

현대 문명은 자연의 인공 재창조로 가득 차 있습니다. 사람들은 인조 크리스마스 트리 로 집을 꾸미고 , 인조 머리카락을 쓰고, 인조 잔디에서 게임을 하고, 인조 바위로 동물원 우리를 만듭니다. 과학자들은 인공 심장 까지 개발했습니다 !

인류가 자연을 가장 이상하게 재현한 것 중 하나는 파도 풀이 라고도 알려진 인공 해안 입니다. 이 인기 있는 워터파크 명소는 자연이 만들어낸 야생의 유기농 파도를 위생적으로 수정한 것입니다. 파도 풀에서 물은 염소 처리되고 해변은 콘크리트이며 파도는 몇 분에 한 번씩 시계처럼 도착합니다.

이 기사에서는 노스캐롤라이나주 그린스보로에 있는 Wet 'n Wild Emerald Pointe 의 주요 명소인 Thunder Bay의 비하인드 스토리를 살펴보겠습니다 . 우리가 보게 되겠지만, 파도가 하루 종일 계속 굴러가도록 하려면 정교하고 강력한 장비가 많이 필요합니다. 그러나 기본 아이디어는 매우 간단합니다.

내용물

1. 파도 만들기
2. 인공 파도
3. 그냥 물만 추가 해주세요
4. 거대한 슈퍼 깨끗한 화장실
5. 렛잇 아웃
6. 기름과 물

바다에서 대부분의 파도 는 바람에 의해 생성됩니다. 돌진하는 공기는 일부 물 분자를 함께 밀어 특정 지점에서 물의 팽창( 바다 표면의 교란) 을 생성합니다. 이 분자들은 옆에 있는 분자를 밀고, 옆에 있는 분자를 밀고 이런 식으로 계속됩니다. 이러한 방식으로 교란은 바다 표면을 따라 전달되는 반면 개별 물 분자는 거의 같은 영역에 머물게 됩니다.

이러한 유형의 웨이브 동작을 복제하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 당신이 필요로 하는 것은 물이 담긴 대야와 주기적인 교란을 일으키는 수단뿐입니다. 표면을 따라 강한 공기 분사, 회전하는 외륜(증기선에 사용되는 것과 같은) 또는 진동하는 플런저를 사용할 수 있습니다. 기본적으로 한 지점에서 물을 밀면 이 에너지 가 주변 물을 통해 바깥쪽으로 이동합니다. 이것은 연못에 돌을 떨어뜨릴 때 일어나는 것과 같은 일입니다.

Emerald Pointe는 어린 아이들을 위한 수영 공간인 Splash Island에 이런 종류의 파도 풀을 갖추고 있습니다. 이 수영장에서는 화산 구조물 바로 아래 깊은 끝에서 잔잔한 물결이 퍼져 작은 해변으로 밀려옵니다 .

이것을 가능하게 하는 기계를 살펴보자.

Emerald Pointe의 파도 풀 내에서 파급 효과를 생성하는 기계는 매우 간단합니다. 수영장 아래의 펌프실에서 고속 팬 이 공기를 넓은 금속 파이프 로 불어넣고 화산 바닥의 배기구로 연결됩니다. 이 파이프의 중간 에는 회전하는 금속 축 막대가 있는 넓은 디스크인 버터플라이 밸브 가 있습니다. 로드를 한쪽으로 돌리면 디스크가 파이프에 수평으로 놓여 공기 흐름을 차단합니다. 로드를 다른 방향으로 돌리면 디스크가 수직 위치로 이동하여 공기가 통과할 수 있습니다.

유압 피스톤 배기구까지 흐르도록 가압 공기의 짧은 버스트 있도록 정기적으로 앞뒤로로드 스위블. 이 공기 폭발은 화산 바닥의 물에 불어서 흐르는 잔물결을 생성합니다.

이런 종류의 시스템에서는 작은 파도를 만드는 것이 매우 간단하지만 서핑할 수 있는 큰 파도를 만드는 것은 훨씬 더 어렵습니다. 터무니없을 정도로 강렬한 공기 분사나 크고 매우 강력한 플런저가 필요할 것입니다. 그러한 장치는 비효율적이고 성가시며 위험할 수 있으므로 특별히 좋은 워터파크 명소를 만들지 못할 것입니다. 대신 워터 파크는 워터 펌핑 웨이브 시스템을 사용합니다. 다음 두 섹션에서 이러한 종류의 웨이브 풀이 작동하는 방식을 살펴보겠습니다.

마지막 섹션에서는 매우 간단한 웨이브 풀을 살펴보았습니다. 이 디자인에서 압축 공기의 짧은 파열은 상대적으로 안정적인 물웅덩이에 힘을 가합니다. 이것은 물 표면을 따라 바깥쪽으로 확장되는 작은 파도를 만듭니다.

더 큰 파도 풀 시스템은 다르게 작동합니다. 파도 기계는 공기나 노로 물을 밀어내는 대신 엄청난 양의 물을 수영장 깊숙한 곳으로 던집니다. 물의 급증은 해변까지 이어집니다. 수위 풀은 다시 균형을 맞 춥니 다. 물은 상당히 무겁기 때문에 자신의 높이를 찾기가 매우 어렵습니다. 물을 더 많이 넣으면 파도의 크기와 강도가 높아집니다.

이 프로세스에는 많은 강력한 장비가 포함되어 있지만 아이디어는 매우 간단합니다. 웨이브 풀에는 5가지 기본 부분이 있습니다.

Emerald Pointe의 유지보수 관리자인 Robert Bochenski 는 "Thunder Bay" 유형의 파도 풀을 거대한 변기에 비유합니다 . 펌프 시스템은 변기가 급수관에서 탱크로 물을 끌어오는 것과 같은 방식으로 리턴 운하에서 수집 저장소로 물을 끌어옵니다. 저수지의 수위가 충분히 높으면 시스템이 저수지 바닥의 릴리스 밸브를 엽니다. 이것은 변기 물을 내리는 것과 같습니다. 모은 물을 모두 수영장에 버리고 파도를 만듭니다.

이 시스템에서 물은 끊임없이 순환 합니다. 그것은 수영장의 깊은 끝에서 운하로, 펌프 시스템 주변으로 그리고 다시 수영장의 깊은 끝으로 이동합니다. 돌아오는 수로는 울타리로 둘러싸여 있어 수영하는 사람들이 펌핑 메커니즘에 절대 노출되지 않습니다.

이 설정에서 웨이브 생성 시스템을 구성하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 다음 섹션에서는 Emerald Pointe의 Thunder Bay에서 사용되는 특정 기계를 살펴보겠습니다.

청소해라

바쁜 날에는 수천 명의 사람들이 Thunder Bay 파도 풀에 몸을 담그고 그 중 가장 깨끗한 사람이라도 일정량의 먼지와 기름을 남깁니다. 수질을 위생적으로 유지하기 위해 Emerald Pointe는 여과 시스템을 하루 24시간 가동합니다.

Thunder Bay 파도 풀은 파도 발생기 바로 뒤에 위치한 6개의 거대한 필터를 사용합니다. 강력한 펌프가 운하에서 물을 빨아들여 필터 시스템을 통해 보낸 다음 깨끗한 물을 다시 뿜어냅니다. 수집된 더러운 물은 거의 1마일 떨어진 도시 하수관으로 펌핑 됩니다.

선더 베이는 깊은 끝에서 84피트(26m)이고 길이가 400피트(122m) 이상입니다. 전체적으로 수영장은 약 200만 갤런(760만 L)의 물을 보유하고 있으며 파도 자체는 90,000갤런(341,000L)입니다. 파도를 이렇게 크게 만들고 전체 수영장을 가로질러 흐르게 하려면 꽤 무거운 장비가 필요합니다.

파도 발생기는 100 마력 펌프, 200마력 펌프 및 300마력 펌프를 사용합니다. 각 펌프 의 상단에는 긴 구동축을 회전 시키는 모터 가 있습니다. 구동축은 파이프를 통해 수중 13피트(4m)에 위치한 프로펠러까지 확장됩니다. 구동축이 회전하면 프로펠러가 회전하여 물이 파이프를 통해 위쪽으로 이동합니다(회전하는 팬이 공기를 앞으로 이동시키는 것과 같은 방식).

펌프의 기본 수준에서 파이프는 구부러지고 6피트(1.8m) 동안 수평으로 움직인 다음 위로 곡선을 그리며 또 다른 10피트(3m)를 올라서 마침내 물 저장소로 열립니다. 전체적으로 펌프는 물을 9m(29피트) 이동합니다! 표준 속도에서 펌프는 분당 약 40,000갤런(150,000L)의 물을 구동합니다.

저수조는 각각 자체 방출 밸브가 있는 8개의 연결된 챔버 로 나뉩니다 . 방출 밸브는 세 가지 주요 요소가 있습니다 :

금속 스트럿이 고정된 강철 빔에서 자유롭게 회전하기 때문에 밸브 플레이트를 앞뒤로 흔들 수 있습니다. 플레이트가 상당히 무거워서 밸브 시트 위로 자연스럽게 흔들립니다. 이것은 물이 빠져나갈 수 없도록 저수지를 막습니다. ( 밸브 시트 주변의 고무 가스켓 은 밸브가 너무 많이 새는 것을 방지합니다.)

하면 압유는 유압 실린더에 관한 것으로, 그 힘에 상당한 피스톤을 움직인다. 이것은 금속 스트럿을 밀어냅니다. 밸브 플레이트가 바깥쪽으로 확장되어 물 저장소의 플러그를 뽑습니다. 물은 저수지 바로 아래에서 수영장으로 이어지는 곡선 통로로 떨어집니다. 그것이 수영장으로 돌진하면서 물은 콘크리트 바닥에 일종의 암초처럼 솟아오릅니다. 이것은 흐르는 물의 초점을 맞춰 적절한 크기의 서핑 가능한 파도로 움직이도록 합니다.

워터 펌프는 파도를 만드는 데 있어 대부분의 작업을 수행하지만 실제로 파도를 일으키는 데는 유압 시스템이 중요한 요소입니다. 다음 섹션에서는 이 시스템을 제어하는 ​​간단하지만 독창적인 메커니즘을 살펴보겠습니다.

오래된 것과 함께, 새로운 것과 함께

여느 수영장과 마찬가지로 파도풀도 끊임없이 물을 잃어가고 있습니다. 그 중 일부는 공기 중으로 증발하고 일부는 걸러지고 상당량은 수영하는 사람의 수영복(그리고 몸에)으로 옮겨집니다.

Thunder Bay의 수위를 유지하기 위해 Emerald Pointe는 끊임없이 새로운 물을 공급해야 합니다. 공원은 도시 수로와 연결되어 있지만 대부분의 물은 여러 지하 우물에서 나옵니다. 우물은 물을 파도 풀 운하와 공원의 다른 피더 풀로 펌핑합니다. 우물을 설치하려면 막대한 초기 투자가 필요했지만 장기적으로는 월별 수도 요금이 훨씬 저렴해졌습니다.

마지막 섹션에서 우리는 파동 발생기의 밸브가 유압 피스톤에 의해 열리는 것을 보았습니다. 대부분의 유압 기계 와 마찬가지로 이 피스톤은 기본 유압 펌프 로 구동됩니다 . 펌프는 시스템으로 흐르는 가압 오일의 흐름을 일정하게 유지합니다. Emerald Pointe는 실제로 일반 기계유가 아닌 식물성 기름을 사용하는데 , 이는 오일이 웨이브 풀로 누출될 위험이 있기 때문입니다.

파도 발생기에서 오일 흐름은 방향 제어 밸브에 의해 제어됩니다 . 밸브는 다음과 같은 여러 호스에 연결됩니다.

피스톤 실린더 중 하나를 잘라 열면 다음과 같이 표시됩니다.

실린더 외부로 뻗어 있는 피스톤 로드가 실제로 실린더 내부의 피스톤 헤드에 의해 움직이는 것을 볼 수 있습니다 . 이 피스톤 헤드의 양쪽에는 두 개의 다른 호스에 의해 공급되는 유체가 있습니다. 힘이 파란색 쪽에서 더 크면 피스톤이 왼쪽으로 이동하고 주황색 쪽에서 더 크면 피스톤이 오른쪽으로 이동합니다. 힘의 방향을 바꾸려면 한쪽으로 오일을 펌핑하는 것을 멈추고 다른 쪽으로 펌핑하기 시작합니다. 이러한 종류의 피스톤 실린더는 일반적으로 유압 램 이라고 합니다 .

방향 제어 밸브는 이러한 램으로 흐름을 지시합니다. 앞뒤로 움직이는 작은 스풀이 있어 일부 입구 및 출구 포트를 차단하고 다른 포트를 엽니다. 이 애니메이션에서 이러한 종류의 유압 시스템의 기본 설계를 볼 수 있습니다.

스풀이 왼쪽에 있으면 고압 오일이 실린더의 왼쪽으로 이동하여 피스톤을 바깥쪽으로 밀어냅니다. 스풀이 오른쪽에 있으면 피스톤을 다시 밀어 넣습니다. 고압 오일이 한 쪽을 밀면 다른 쪽의 저압 오일이 다시 오일 탱크로 밀려납니다.

스풀은 간단한 솔레노이드 (전류에 의해 제어되는 전자기 스위치)에 의해 앞뒤로 움직 입니다. 솔레노이드는 전기 타이머로 제어됩니다 . 2분마다 타이머가 솔레노이드를 활성화하여 피스톤을 몇 초 동안 밀어냈다가 다시 밀어 넣습니다. 이렇게 하면 모든 릴리스 밸브가 열리고 파동이 생성됩니다.

이 제어 시스템과 일반적으로 파동 발생기의 가장 놀라운 점 중 하나는 내구성입니다. 여름 내내 Emerald Pointe 승무원은 새벽녘에 파도를 시작하고 저녁에 공원이 문을 닫을 때까지 시스템을 종료하지 않습니다. 힘든 한 주입니다!

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