Baia do Trovão, a piscina de ondas de 2 milhões de galões (7,6 milhões de L) em Wet 'n Wild Emerald Pointe em Greensboro, NC. p A civilização moderna está repleta de recriações artificiais da natureza. As pessoas decoram as casas com árvores de Natal artificiais, usar cabelo artificial, jogue na grama artificial e construa gaiolas de zoológico com pedras artificiais. Os cientistas até desenvolveram corações artificiais!
p Uma das recriações mais estranhas da natureza pela humanidade é a costa artificial do oceano, também conhecido como o piscina de ondas . Essas atrações populares do parque aquático são higienizadas, revisões regulamentadas da natureza, surfs orgânicos criados pela natureza. Em piscinas de ondas, a água é clorada, a praia é de concreto e as ondas chegam como um relógio, uma vez a cada poucos minutos.
p Neste artigo, vamos dar uma olhada nos bastidores de Thunder Bay, a atração principal em Wet 'n Wild Emerald Pointe em Greensboro, NC . Como veremos, requer muito sofisticação, equipamento poderoso para manter as ondas rolando o dia todo. Mas a ideia básica é muito simples.
Conteúdo
Fazendo ondas
Ondas artificiais
Apenas adicione água
Um banheiro gigante super-limpo
Bota tudo pra fora
Óleo e água
Fazendo ondas
O gerador de ondas na Ilha Splash de Emerald Pointe usa ar pressurizado para produzir ondulações suaves. p No Oceano, a maioria das ondas são criadas pelo vento. O ar impetuoso empurra algumas moléculas de água juntas, produzindo uma onda de água - um perturbação na superfície do oceano - em um ponto particular. Essas moléculas empurram as moléculas próximas a elas, que empurram as moléculas próximas a eles e assim por diante. Desta maneira, a perturbação é passada ao longo da superfície do oceano, enquanto as moléculas individuais de água permanecem aproximadamente na mesma área.
p Existem várias maneiras de replicar esse tipo de ação das ondas. Tudo o que você precisa é de uma bacia de água e de alguns meios para criar distúrbios periódicos. Você poderia usar uma forte rajada de ar ao longo da superfície, uma roda de pás giratória (como as usadas em barcos a vapor) ou um êmbolo oscilante. Basicamente, você empurra a água em um ponto e este energia viaja para fora, através da água circundante. É a mesma coisa que acontece quando você joga uma pedra em um lago.
p Emerald Pointe apresenta uma piscina de ondas deste tipo na Splash Island, uma área de natação para crianças mais novas. Nesta piscina, ondulações suaves se espalham a partir da extremidade mais profunda, logo abaixo da estrutura de um vulcão, e lave na pequena praia.
p Vamos dar uma olhada no mecanismo que faz isso acontecer.
Ondas artificiais
p O mecanismo que cria o efeito cascata dentro da piscina de ondas em Emerald Pointe é muito simples. Em uma sala de bombas abaixo da piscina, uma alta velocidade fã sopra ar em um amplo metal tubo , que leva a uma porta de exaustão na base do vulcão. No meio deste cano, existe um válvula borboleta , um disco largo com uma haste de eixo de metal giratória. Quando a haste é girada para um lado, o disco repousa horizontalmente no tubo, bloqueando o fluxo de ar. Quando a haste é girada para o outro lado, o disco se move para a posição vertical para que o ar possa passar.
p UMA pistão hidráulico gira a haste para frente e para trás em intervalos regulares, permitindo que pequenas rajadas de ar pressurizado fluam até a porta de exaustão. Essas rajadas de ar sopram na água na base do vulcão, gerando as ondulações fluidas.
p Fazer pequenas ondas é bastante simples com este tipo de sistema, mas é muito mais difícil formar grandes, ondas surfáveis. Você precisaria de uma rajada de ar absurdamente intensa ou de um grande, êmbolo terrivelmente forte. Esses dispositivos provavelmente seriam ineficientes, pesado e perigoso, para que não fossem atrações de parque aquático particularmente boas. Em vez de, parques aquáticos usam sistemas de bombeamento de água. Nas próximas seções, veremos como funciona esse tipo de piscina de ondas.
Apenas adicione água
p Na última seção, olhamos para uma piscina de ondas extremamente simples. Neste projeto, rajadas curtas de ar pressurizado aplicam força a uma piscina de água relativamente estável. Isso cria pequenas ondas, que se estendem para fora ao longo da superfície da água.
p Um sistema de piscina de ondas maior funciona de maneira diferente. Em vez de empurrar a água com ar ou remo, a máquina de ondas despeja um grande volume de água no fundo da piscina. A onda de água percorre todo o caminho até a praia; a nível de água na piscina se equilibra novamente. Uma vez que a água é bastante pesada, ele se esforça muito para encontrar seu próprio nível. Se você despejar mais água, você aumenta o tamanho e a força da onda.
p Há muitos equipamentos poderosos envolvidos neste processo, mas a ideia é bem simples. A piscina de ondas tem cinco partes básicas:
UMA sistema de bombeamento de água
UMA reservatório de coleta de água
UMA série de válvulas de liberação no fundo do reservatório
Um gigante, piscina inclinada
UMA canal de retorno , levando da área da praia ao sistema de bombeamento
Um banheiro gigante super-limpo
p Robert Bochenski , o gerente de manutenção da Emerald Pointe, compara o tipo de piscina de ondas "Thunder Bay" a um banheiro gigante. O sistema de bomba puxa água do canal de retorno para o reservatório de coleta da mesma forma que um banheiro puxa água da linha de água para seu tanque. Quando o nível da água no reservatório é alto o suficiente, o sistema abre as válvulas de liberação no fundo do reservatório. É como dar descarga em um vaso sanitário:despeja toda a água coletada na piscina, criando a onda.
p Neste sistema, a água está constantemente circulando . Ele se move do fundo da piscina, para o canal, ao redor do sistema de bombeamento e de volta ao fundo da piscina. O canal de retorno é vedado para que os nadadores nunca sejam expostos ao mecanismo de bombeamento.
p Existem várias maneiras de configurar o sistema de geração de ondas nesta configuração. Na próxima seção, veremos o maquinário específico usado em Thunder Bay em Emerald Pointe.
Mantém isso limpo
Em um dia agitado, milhares e milhares de pessoas darão um mergulho na piscina de ondas de Thunder Bay, e mesmo os mais limpos deixam uma certa quantidade de sujeira e óleo para trás. Para manter a água limpa, Emerald Pointe mantém um sistema de filtragem funcionando 24 horas por dia.
p A piscina de ondas Thunder Bay usa seis filtros enormes, localizado logo atrás do gerador de ondas. Uma bomba poderosa suga a água do canal, envia-o através do sistema de filtro e injeta água limpa de volta. A água suja coletada é bombeada para a linha de esgoto da cidade a quase um quilômetro de distância.
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Bota tudo pra fora
Uma das válvulas de liberação em Thunder Bay. p Thunder Bay tem 84 pés (26 m) de largura na extremidade profunda, e tem mais de 122 m de comprimento. Geral, a piscina contém cerca de 2 milhões de galões (7,6 milhões de L) de água, e a onda em si é 90, 000 galões (341, 000 L). Para fazer uma onda tão grande e fazer seu caminho por toda a piscina, você precisa de algum equipamento bem pesado.
p O gerador de ondas usa uma bomba de 100 cavalos de potência, uma bomba de 200 cavalos e uma bomba de 300 cavalos. Cada bomba tem um motor no topo, que gira um longo eixo de transmissão. O eixo de transmissão se estende para baixo através de um tubo, a uma hélice posicionada a 13 pés (4 m) debaixo d'água. Quando o eixo de transmissão gira, gira a hélice, que impulsiona a água para cima através do tubo (da mesma forma que um ventilador giratório impulsiona o ar para a frente).
p No nível básico da bomba, as curvas do tubo, corre horizontalmente por 6 pés (1,8 m), então se curva para cima e sobe outros 10 pés (3 m) antes de finalmente abrir no reservatório de água. Em tudo, as bombas movem a água 29 pés (9 m)! Em sua velocidade padrão, as bombas movimentam cerca de 40, 000 galões (150, 000 L) de água por minuto.
p O reservatório de água é dividido em oito câmaras , cada um com sua própria válvula de escape. o válvula de liberação tem três elementos principais:
o sede de válvula - A abertura que desce para a piscina
A placa da válvula - Uma grande peça de metal que se encaixa perfeitamente no topo da sede da válvula
Escoras de metal que gira em uma viga de aço estacionária fixada às paredes do reservatório em uma extremidade e à placa da válvula na outra extremidade
o pistão de cilindro hidráulico , que é anexado a uma viga de metal passando entre as duas escoras
p Uma vez que as escoras de metal giram livremente na viga de aço estacionária, você pode balançar a placa da válvula para frente e para trás. O prato é bastante pesado, então, naturalmente, ela irá balançar sobre a sede da válvula. Isso obstrui o reservatório para que a água não possa escapar. (UMA junta de borracha em torno da sede da válvula impede que a válvula vaze muito.)
p Quando óleo pressurizado é direcionado para o cilindro hidráulico, ele move o pistão com muita força. Isso empurra as escoras de metal. A placa da válvula se estende para fora, desligando o reservatório de água. A água cai diretamente sob o reservatório, em uma passagem curva que leva à piscina. Enquanto corre para a piscina, a água sobe como uma espécie de recife no chão de concreto. Esse focos a água corrente para que se mova em um bom tamanho, onda surfável.
p As bombas de água fazem a maior parte do trabalho na construção de uma onda, mas o sistema hidráulico é o elemento crucial que realmente o faz funcionar. Na próxima seção, veremos o mecanismo simples, mas engenhoso, que controla esse sistema.
Fora com o velho, Com o novo
Uma piscina de ondas, como qualquer piscina, está constantemente perdendo água. Parte disso evapora no ar, parte dela é filtrada e uma boa parte é carregada em trajes de banho de nadadores (e em seus corpos).
p Para manter o nível da água alto em Thunder Bay, Emerald Pointe tem que bombear água nova constantemente. O parque está conectado à rede de água da cidade, mas a maior parte da água vem de vários poços subterrâneos. Os poços bombeiam água para o canal da piscina de ondas, bem como para outras piscinas alimentadoras do parque. A instalação dos poços de água exigiu um investimento inicial robusto, mas isso significava contas mensais de água muito mais baixas no longo prazo.
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Óleo e água
A válvula de controle direcional que opera os portões de liberação em Thunder Bay p Na última seção, vimos que as válvulas do gerador de ondas são abertas por pistões hidráulicos. Como acontece com a maioria das máquinas hidráulicas, esses pistões são alimentados por um sistema básico bomba hidráulica . A bomba mantém um fluxo constante de óleo pressurizado fluindo para o sistema. Emerald Pointe realmente usa óleo vegetal , em vez de óleo de máquina regular, uma vez que existe algum risco de vazamento de óleo na piscina de ondas.
p No gerador de ondas, o fluxo de óleo é controlado por um válvula de controle direcional . A válvula é conectada a várias mangueiras, levando a:
o bomba hidráulica
UMA tanque de coleta que alimenta o óleo de volta para a bomba
o pistões de cilindro
p Se você tivesse que abrir um dos cilindros do pistão, você veria algo assim:
p Você pode ver que a haste do pistão que se estende para fora do cilindro é realmente movida por um cabeça de pistão dentro do cilindro. Há fluido em ambos os lados da cabeça do pistão, alimentado por duas mangueiras diferentes. Se a força for maior no lado azul, o pistão se moverá para a esquerda, e se for mais alto no lado laranja, o pistão se moverá para a direita. Para mudar a direção da força, você para de bombear óleo para um lado e começa a bombear para o outro. Este tipo de cilindro de pistão é comumente chamado de aríete hidráulico .
p A válvula de controle direcional direciona o fluxo para essas gavetas. Tem um pequeno carretel que se move para frente e para trás, bloqueando algumas portas de entrada e saída e abrindo outras.
p Quando o carretel está para a esquerda, o óleo de alta pressão vai para o lado esquerdo do cilindro, empurrando o pistão para fora. Quando o carretel está para a direita, ele empurra o pistão de volta. À medida que o óleo de alta pressão empurra de um lado, o óleo de baixa pressão do outro lado é forçado a voltar para o tanque de óleo.
p O carretel é movido para frente e para trás por um simples solenóide (um interruptor eletromagnético controlado por uma corrente elétrica). O solenóide é controlado por um sistema elétrico cronômetro . A cada dois minutos, o temporizador ativa o solenóide, de modo que empurra os pistões para fora por alguns segundos e depois os puxa de volta. Isso abre todas as válvulas de liberação, criando uma onda.
p Uma das coisas mais incríveis sobre este sistema de controle, e o gerador de ondas em geral, é o quão durável é. Todo o verão, a tripulação do Emerald Pointe inicia as ondas ao raiar do dia e não desliga o sistema até que o parque feche à noite. Essa é uma semana de trabalho difícil!