Baia del Tuono, la piscina a onde da 2 milioni di galloni (7,6 milioni di litri) a Wet 'n Wild Emerald Pointe a Greensboro, NC. La civiltà moderna è piena di ricostruzioni artificiali della natura. La gente decora le case con alberi di Natale artificiali, indossare i capelli artificiali, giocare su erba artificiale e costruire gabbie zoo con rocce artificiali. Gli scienziati hanno persino sviluppato cuori artificiali!
Una delle ricostruzioni della natura più strane dell'umanità è la riva artificiale dell'oceano, noto anche come piscina con le onde . Queste famose attrazioni del parco acquatico sono igienizzate, revisioni irreggimentate del selvaggio, surf organici creati dalla natura. Nelle piscine a onde, l'acqua è clorata, la spiaggia è di cemento e le onde arrivano come un orologio, una volta ogni pochi minuti.
In questo articolo, sbirceremo dietro le quinte di Thunder Bay, l'attrazione principale a Wet 'n Wild Emerald Pointe a Greensboro, NC . Come vedremo, ci vuole un sacco di sofisticato, attrezzatura potente per mantenere le onde in movimento tutto il giorno. Ma l'idea di base è molto semplice.
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Il generatore di onde a Splash Island di Emerald Pointe utilizza aria pressurizzata per produrre lievi increspature. Nell'oceano, la maggior parte delle onde sono create dal vento. L'aria impetuosa spinge insieme alcune molecole d'acqua, producendo un rigonfiamento d'acqua - a disturbo nella superficie dell'oceano - in un punto particolare. Queste molecole spingono sulle molecole accanto a loro, che spingono sulle molecole accanto a loro e così via. In questo modo, il disturbo è passato lungo la superficie dell'oceano, mentre le singole molecole d'acqua rimangono all'incirca nella stessa area.
Esistono diversi modi per replicare questo tipo di azione dell'onda. Tutto ciò di cui hai bisogno è una bacinella d'acqua e qualche mezzo per creare un disturbo periodico. Potresti usare un forte getto d'aria lungo la superficie, una ruota a pale rotante (come quelle usate sui battelli a vapore) o uno stantuffo oscillante. Fondamentalmente, spingi sull'acqua a un certo punto e questo energia viaggia verso l'esterno, attraverso l'acqua circostante. È la stessa cosa che succede quando fai cadere un sasso in uno stagno.
Emerald Pointe dispone di una piscina con onde di questo tipo a Splash Island, una zona piscina per i più piccoli. In questa piscina, dolci increspature si estendono dall'estremità più profonda, proprio sotto una struttura vulcanica, e lavarsi sulla piccola spiaggia.
Diamo un'occhiata ai macchinari che lo rendono possibile.
Il macchinario che crea l'effetto a catena all'interno della piscina con le onde a Emerald Pointe è molto semplice. In una sala pompe sotto la piscina, un'alta velocità fan soffia aria in un ampio metallo tubo , che conduce ad un condotto di scarico alla base del vulcano. Nel mezzo di questo tubo, c'è un valvola a farfalla , un disco largo con un'asta d'asse metallica girevole. Quando l'asta è ruotata in un senso, il disco poggia orizzontalmente nel tubo, bloccando il flusso d'aria. Quando l'asta viene ruotata dall'altra parte, il disco si sposta in posizione verticale in modo che l'aria possa passare.
UN pistone idraulico fa ruotare l'asta avanti e indietro a intervalli regolari, permettendo a brevi raffiche di aria pressurizzata di fluire fino alla porta di scarico. Questi getti d'aria soffiano sull'acqua alla base del vulcano, generando le increspature fluenti.
Fare piccole onde è abbastanza semplice con questo tipo di sistema, ma è molto più difficile formare grandi, onde navigabili. Avresti bisogno di un soffio d'aria assurdamente intenso o di un grande, stantuffo terribilmente forte. Tali dispositivi sarebbero probabilmente inefficienti, ingombrante e pericoloso, quindi non farebbero per le attrazioni del parco acquatico particolarmente buone. Anziché, i parchi acquatici utilizzano sistemi a onde che pompano l'acqua. Nelle prossime due sezioni, vedremo come funziona questo tipo di piscina con le onde.
Nell'ultima sezione, abbiamo guardato una piscina a onde estremamente semplice. In questo disegno, brevi raffiche di aria pressurizzata applicano forza a una pozza d'acqua relativamente stabile. Questo crea piccole onde, che si estendono verso l'esterno lungo la superficie dell'acqua.
Un sistema di piscine a onde più grandi funziona in modo diverso. Invece di spingere sull'acqua con l'aria o con una pagaia, la macchina per le onde scarica un enorme volume d'acqua nella parte profonda della piscina. L'ondata d'acqua arriva fino alla spiaggia; il livello dell'acqua in piscina si riequilibra. Poiché l'acqua è abbastanza pesante, spinge molto forte per trovare il proprio livello. Se ci metti più acqua dentro, aumenti la dimensione e la forza dell'onda.
C'è un sacco di attrezzature potenti coinvolte in questo processo, ma l'idea è piuttosto semplice. La piscina con le onde ha cinque parti fondamentali:
Robert Bochenski , il responsabile della manutenzione di Emerald Pointe, paragona il tipo di piscina a onde "Thunder Bay" a un bagno gigante. Il sistema di pompaggio aspira l'acqua dal canale di ritorno nel serbatoio di raccolta nello stesso modo in cui un WC preleva l'acqua dalla linea dell'acqua nel suo serbatoio. Quando il livello dell'acqua nel serbatoio è sufficientemente alto, il sistema apre le valvole di rilascio sul fondo del serbatoio. È come tirare lo sciacquone:scarica tutta l'acqua raccolta nella piscina, creando l'onda.
In questo sistema, l'acqua è costantemente circolante . Si muove dall'estremità profonda della piscina, fuori al canale, intorno al sistema di pompaggio e di nuovo nella parte profonda della piscina. Il canale di ritorno è recintato, quindi i nuotatori non saranno mai esposti al meccanismo di pompaggio.
Ci sono molti modi per configurare il sistema di generazione delle onde in questa configurazione. Nella sezione successiva, esamineremo i macchinari specifici utilizzati a Thunder Bay di Emerald Pointe.
Mantieni pulitoIn una giornata intensa, migliaia e migliaia di persone faranno un tuffo nella piscina con le onde di Thunder Bay, e anche i più puliti lasciano dietro di sé una certa quantità di sporco e olio. Per mantenere l'acqua sanitaria, Emerald Pointe mantiene attivo un sistema di filtraggio 24 ore al giorno.
La piscina a onde Thunder Bay utilizza sei enormi filtri, situato appena dietro il generatore di onde. Una potente pompa aspira l'acqua dal canale, lo invia attraverso il sistema di filtraggio e fa uscire l'acqua pulita. L'acqua sporca raccolta viene pompata nella rete fognaria cittadina a quasi un miglio di distanza.
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Una delle valvole di rilascio a Thunder Bay. Thunder Bay è di 84 piedi (26 m) di diametro all'estremità più profonda, ed è lungo più di 400 piedi (122 m). Globale, la piscina contiene circa 2 milioni di galloni (7,6 milioni di litri) di acqua, e l'onda stessa è 90, 000 galloni (341, 000 litri). Per fare un'onda così grande e farla attraversare l'intera piscina, hai bisogno di un equipaggiamento piuttosto pesante.
Il generatore di onde utilizza una pompa da 100 cavalli, una pompa da 200 cavalli e una pompa da 300 cavalli. Ogni pompa ha un motore nella parte superiore, che fa girare un lungo albero di trasmissione. L'albero motore si estende verso il basso attraverso un tubo, a un'elica posizionata a 13 piedi (4 m) sott'acqua. Quando l'albero motore gira, fa ruotare l'elica, che spinge l'acqua verso l'alto attraverso il tubo (nello stesso modo in cui una ventola rotante spinge l'aria in avanti).
Al livello della base della pompa, le curve del tubo, corre orizzontale per 6 piedi (1,8 m), quindi curva e sale di altri 10 piedi (3 m) prima di aprirsi definitivamente nel serbatoio dell'acqua. In tutto, le pompe spostano l'acqua di 29 piedi (9 m)! Alla loro velocità standard, le pompe ne guidano circa 40, 000 galloni (150, 000 L) di acqua al minuto.
Il serbatoio dell'acqua è suddiviso in otto collegati camere , ciascuno con la propria valvola di rilascio. Il valvola di rilascio ha tre elementi principali:
Poiché i montanti metallici ruotano liberamente sulla trave fissa in acciaio, puoi far oscillare la piastra della valvola avanti e indietro. Il piatto è abbastanza pesante, quindi naturalmente oscillerà sulla sede della valvola. Questo ottura il serbatoio in modo che l'acqua non possa fuoriuscire. (UN guarnizione in gomma intorno alla sede della valvola impedisce che la valvola perda troppo.)
quando olio pressurizzato è diretto al cilindro idraulico, muove il pistone con molta forza. Questo spinge sui montanti metallici. La piastra della valvola si estende verso l'esterno, scollegando il serbatoio dell'acqua. L'acqua scende direttamente sotto il serbatoio, in un passaggio curvo che conduce alla piscina. Mentre si precipita in piscina, l'acqua sale su una specie di scogliera nel pavimento di cemento. Questo si concentra l'acqua che scorre in modo che si muova in una buona dimensione, onda navigabile.
Le pompe dell'acqua fanno la maggior parte del lavoro nella costruzione di un'onda, ma l'impianto idraulico è l'elemento cruciale che lo fa effettivamente funzionare. Nella sezione successiva, esamineremo il meccanismo semplice ma ingegnoso che controlla questo sistema.
fuori con il vecchio, Dentro con il NuovoUna piscina con le onde, proprio come qualsiasi piscina, perde costantemente acqua. Una parte evapora nell'aria, una parte viene filtrata e una buona parte viene portata via nei costumi da bagno dei nuotatori (e sui loro corpi).
Per mantenere alto il livello dell'acqua a Thunder Bay, Emerald Pointe deve pompare costantemente acqua nuova. Il parco è collegato alla linea d'acqua della città, ma la maggior parte dell'acqua proviene da diversi pozzi sotterranei. I pozzi pompano acqua nel canale della piscina con le onde e in altre piscine di alimentazione nel parco. L'installazione dei pozzi d'acqua ha richiesto un forte investimento iniziale, ma significava bollette mensili dell'acqua molto più basse a lungo termine.
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La valvola di controllo direzionale che aziona le porte di rilascio a Thunder Bay Nell'ultima sezione, abbiamo visto che le valvole del generatore di onde sono aperte da pistoni idraulici. Come con la maggior parte delle macchine idrauliche, questi pistoni sono alimentati da una base pompa idraulica . La pompa mantiene un flusso costante di olio in pressione che scorre nel sistema. Emerald Pointe usa davvero olio vegetale , invece del normale olio per macchine, poiché c'è il rischio che l'olio fuoriesca nella piscina a onde.
Nel generatore di onde, il flusso dell'olio è controllato da a valvola di controllo direzionale . La valvola è collegata a più tubi, portando a:
Se dovessi aprire uno dei cilindri del pistone, vedresti qualcosa del genere:
Si vede che lo stelo che fuoriesce dal cilindro è in realtà mosso da a testa del pistone all'interno del cilindro. C'è del fluido su entrambi i lati di questa testa del pistone, alimentato da due tubi differenti. Se la forza è maggiore sul lato blu, il pistone si sposterà a sinistra, e se è più alto sul lato arancione, il pistone si sposterà a destra. Per cambiare la direzione della forza, smetti di pompare olio da un lato e inizi a pomparlo dall'altro. Questo tipo di cilindro a pistone è comunemente chiamato a pistone idraulico .
La valvola di controllo direzionale dirige il flusso verso questi pistoni. Ha una piccola bobina che si muove avanti e indietro, bloccando alcune porte di ingresso e uscita e aprendone altre.
Quando la bobina è a sinistra, l'olio ad alta pressione va sul lato sinistro del cilindro, spingendo il pistone verso l'esterno. Quando la bobina è a destra, spinge indietro il pistone. Mentre l'olio ad alta pressione spinge su un lato, l'olio a bassa pressione sull'altro lato viene spinto indietro nel serbatoio dell'olio.
La bobina viene spostata avanti e indietro con un semplice solenoide (interruttore elettromagnetico comandato da una corrente elettrica). Il solenoide è controllato da un elettrico Timer . Ogni due minuti, il timer attiva il solenoide in modo che spinga i pistoni fuori per alcuni secondi e poi li ritiri dentro. Questo apre tutte le valvole di rilascio, creando un'onda.
Una delle cose più sorprendenti di questo sistema di controllo, e il generatore di onde in generale, è quanto è resistente. Per tutta l'estate, l'equipaggio di Emerald Pointe fa partire le onde alle prime luci dell'alba e non spegne il sistema fino alla chiusura del parco la sera. È una settimana di duro lavoro!
