Thunder Bay, la piscine à vagues de 2 millions de gallons (7,6 millions de litres) de Wet 'n Wild Emerald Pointe à Greensboro, NC. La civilisation moderne est remplie de recréations artificielles de la nature. Les gens décorent les maisons avec des arbres de Noël artificiels, porter des cheveux artificiels, jouer à des jeux sur du gazon artificiel et construire des cages de zoo avec des roches artificielles. Des scientifiques ont même développé des cœurs artificiels !
L'une des recréations de la nature les plus étranges de l'humanité est le rivage artificiel de l'océan, également connu sous le nom de piscine à vagues . Ces attractions populaires du parc aquatique sont désinfectées, révisions enrégimentées de la nature, surfs organiques créés par la nature. Dans les piscines à vagues, l'eau est chlorée, la plage est bétonnée et les vagues arrivent comme sur des roulettes, une fois toutes les quelques minutes.
Dans cet article, nous jetterons un coup d'œil dans les coulisses de Thunder Bay, l'attraction principale de Wet 'n Wild Emerald Pointe à Greensboro, NC . Comme nous le verrons, il faut beaucoup de sophistication, un équipement puissant pour faire rouler les vagues toute la journée. Mais l'idée de base est très simple.
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Le générateur de vagues de l'île Splash d'Emerald Pointe utilise de l'air sous pression pour produire de douces ondulations. Dans l'océan, la plupart des vagues sont créées par le vent. L'air précipité pousse certaines molécules d'eau ensemble, produisant une houle d'eau -- une perturbation à la surface de l'océan -- en un point particulier. Ces molécules poussent sur les molécules à côté d'eux, qui poussent sur les molécules à côté d'eux et ainsi de suite. De cette façon, la perturbation est transmise le long de la surface de l'océan, tandis que les molécules d'eau individuelles restent à peu près dans la même zone.
Il existe plusieurs façons de reproduire ce type d'action des vagues. Tout ce dont vous avez besoin est un bassin d'eau et quelques moyens de créer une perturbation périodique. Vous pouvez utiliser un fort souffle d'air le long de la surface, une roue à aubes rotative (comme celles utilisées sur les bateaux à vapeur) ou un piston oscillant. Essentiellement, vous poussez sur l'eau à un moment donné et cela énergie voyage vers l'extérieur, à travers l'eau environnante. C'est la même chose qui se produit lorsque vous laissez tomber une pierre dans un étang.
Emerald Pointe dispose d'une piscine à vagues de ce genre à Splash Island, une zone de baignade pour les plus jeunes. Dans cette piscine, de douces ondulations s'étendent depuis l'extrémité la plus profonde, juste sous une structure volcanique, et se laver sur la petite plage.
Jetons un coup d'œil à la machinerie qui permet cela.
La machinerie qui crée l'effet d'entraînement dans la piscine à vagues d'Emerald Pointe est très simple. Dans une salle des pompes sous la piscine, une grande vitesse ventilateur souffle de l'air dans un large métal tuyau , qui mène à un orifice d'échappement à la base du volcan. Au milieu de ce tuyau, Il y a un vanne papillon , un disque large avec une tige d'axe métallique pivotante. Lorsque la tige est pivotée dans un sens, le disque repose horizontalement dans le tuyau, bloquant le flux d'air. Lorsque la tige est pivotée dans l'autre sens, le disque se déplace en position verticale pour que l'air puisse passer.
UNE piston hydraulique fait pivoter la tige d'avant en arrière à intervalles réguliers, permettant à de courtes rafales d'air sous pression de s'écouler jusqu'à l'orifice d'échappement. Ces souffles d'air soufflent sur l'eau à la base du volcan, générer les ondulations fluides.
Faire des petites vagues est assez simple avec ce genre de système, mais c'est beaucoup plus difficile de former grand, vagues surfables. Vous auriez besoin d'un souffle d'air absurdement intense ou d'un grand, piston terriblement fort. De tels dispositifs seraient probablement inefficaces, encombrant et dangereux, ils ne constitueraient donc pas des attractions particulièrement intéressantes pour les parcs aquatiques. Au lieu, les parcs aquatiques utilisent des systèmes à vagues de pompage d'eau. Dans les deux prochaines sections, nous verrons comment fonctionne ce genre de piscine à vagues.
Dans la dernière section, nous avons regardé une piscine à vagues extrêmement simple. Dans cette conception, de courtes rafales d'air sous pression appliquent une force à un bassin d'eau relativement stable. Cela crée de petites vagues, qui s'étendent vers l'extérieur le long de la surface de l'eau.
Un système de piscine à vagues plus grand fonctionne différemment. Au lieu de pousser sur l'eau avec de l'air ou une pagaie, la machine à vagues déverse un énorme volume d'eau dans la partie profonde de la piscine. La montée subite de l'eau se déplace jusqu'à la plage; les niveau d'eau dans la piscine s'équilibre à nouveau. Comme l'eau est assez lourde, il pousse très fort pour trouver son propre niveau. Si vous versez plus d'eau, vous augmentez la taille et la force de la vague.
Il y a beaucoup d'équipements puissants impliqués dans ce processus, mais l'idée est assez simple. La piscine à vagues comporte cinq parties de base :
Robert Bochenski , le responsable de la maintenance à Emerald Pointe, compare le type de piscine à vagues « Thunder Bay » à des toilettes géantes. Le système de pompe aspire l'eau du canal de retour dans le réservoir de collecte de la même manière qu'une toilette puise l'eau de la conduite d'eau dans son réservoir. Lorsque le niveau d'eau dans le réservoir est suffisamment élevé, le système ouvre les soupapes de décharge au fond du réservoir. C'est comme tirer la chasse d'eau des toilettes :il déverse toute l'eau collectée dans la piscine, créer la vague.
Dans ce système, l'eau est constamment circulé . Il se déplace du fond de la piscine, vers le canal, autour du système de pompage et de retour dans la partie profonde de la piscine. Le canal de retour est clôturé afin que les nageurs ne soient jamais exposés au mécanisme de pompage.
Il existe plusieurs façons de configurer le système de génération d'ondes dans cette configuration. Dans la section suivante, nous examinerons la machinerie spécifique utilisée à Thunder Bay à Emerald Pointe.
Garde le proprePar une journée chargée, des milliers et des milliers de personnes se baigneront dans la piscine à vagues de Thunder Bay, et même les plus propres d'entre eux laissent derrière eux une certaine quantité de saleté et d'huile. Pour garder l'eau salubre, Emerald Pointe maintient un système de filtrage en marche 24 heures sur 24.
La piscine à vagues de Thunder Bay utilise six filtres massifs, situé juste derrière le générateur de vagues. Une pompe puissante aspire l'eau du canal, l'envoie à travers le système de filtration et renvoie de l'eau propre. L'eau sale collectée est pompée vers la canalisation d'égout de la ville à près d'un kilomètre et demi.
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L'une des soupapes de décharge à Thunder Bay. Thunder Bay mesure 84 pieds (26 m) de diamètre à l'extrémité profonde, et il mesure plus de 400 pieds (122 m) de long. Globalement, la piscine contient environ 2 millions de gallons (7,6 millions de litres) d'eau, et la vague elle-même est de 90, 000 gallons (341, 000L). Pour faire une vague aussi grosse et la faire traverser toute la piscine, vous avez besoin d'un équipement assez lourd.
Le générateur de vagues utilise une pompe de 100 chevaux, une pompe de 200 chevaux et une pompe de 300 chevaux. Chaque pompe a un moteur en haut, qui fait tourner un long arbre d'entraînement. L'arbre d'entraînement s'étend vers le bas à travers un tuyau, à une hélice placée à 13 pieds (4 m) sous l'eau. Lorsque l'arbre d'entraînement tourne, il fait tourner l'hélice, qui pousse l'eau vers le haut à travers le tuyau (de la même manière qu'un ventilateur en rotation fait avancer l'air).
Au niveau de la base de la pompe, les courbes des tuyaux, fonctionne horizontalement sur 6 pieds (1,8 m), puis se courbe et s'élève encore de 10 pieds (3 m) avant de finalement s'ouvrir dans le réservoir d'eau. Dans tout, les pompes déplacent l'eau sur 29 pieds (9 m) ! A leur vitesse standard, les pompes en entraînent environ 40, 000 gallons (150, 000 L) d'eau par minute.
Le réservoir d'eau est divisé en huit chambres , chacun avec sa propre soupape de décharge. Les soupape de décharge comporte trois éléments principaux :
Étant donné que les entretoises métalliques pivotent librement sur la poutre en acier fixe, vous pouvez faire pivoter la plaque de soupape d'avant en arrière. L'assiette est assez lourde, il va donc naturellement basculer sur le siège de soupape. Cela bouche le réservoir afin que l'eau ne puisse pas s'échapper. (UNE joint en caoutchouc autour du siège de soupape empêche la soupape de trop fuir.)
Lorsque huile sous pression est dirigé vers le vérin hydraulique, il déplace le piston avec beaucoup de force. Cela pousse sur les entretoises métalliques. La plaque à clapets s'étend vers l'extérieur, débrancher le réservoir d'eau. L'eau tombe directement sous le réservoir, dans un passage incurvé menant à la piscine. Comme il se précipite dans la piscine, l'eau monte une sorte de récif dans le sol en béton. Cette se concentre l'eau qui coule pour qu'elle se déplace dans une bonne dimension, vague surfable.
Les pompes à eau font la plupart du travail dans la construction d'une vague, mais le système hydraulique est l'élément crucial qui le fait fonctionner. Dans la section suivante, nous verrons le mécanisme simple mais ingénieux qui contrôle ce système.
Dehors avec le vieux, En avec le nouveauUne piscine à vagues, comme n'importe quelle piscine, perd constamment de l'eau. Une partie s'évapore dans l'air, une partie est filtrée et une bonne partie est emportée dans les maillots de bain des nageurs (et sur leur corps).
Pour maintenir le niveau d'eau à Thunder Bay, Emerald Pointe doit constamment pomper de l'eau neuve. Le parc est relié à la conduite d'eau de la ville, mais la plupart de l'eau provient de plusieurs puits souterrains. Les puits pompent l'eau dans le canal de la piscine à vagues ainsi que dans d'autres piscines d'alimentation du parc. L'installation des puits d'eau a nécessité un investissement initial important, mais cela signifiait des factures d'eau mensuelles beaucoup plus faibles à long terme.
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La vanne de commande directionnelle qui actionne les vannes de décharge à Thunder Bay Dans la dernière section, nous avons vu que les vannes du générateur d'ondes sont ouvertes par des pistons hydrauliques. Comme avec la plupart des machines hydrauliques, ces pistons sont alimentés par une base pompe hydrolique . La pompe maintient un flux constant d'huile sous pression circulant dans le système. Emerald Pointe utilise en fait huile végétale , plutôt que de l'huile de machine ordinaire, car il y a un certain risque de fuite d'huile dans la piscine à vagues.
Dans le générateur d'ondes, le débit d'huile est contrôlé par un soupape de commande directionnelle . La vanne est reliée à plusieurs tuyaux, menant à:
Si vous deviez ouvrir l'un des cylindres de piston, tu verrais quelque chose comme ça :
Vous pouvez voir que la tige de piston qui s'étend à l'extérieur du cylindre est en fait déplacée par un tête de piston à l'intérieur du cylindre. Il y a du liquide des deux côtés de cette tête de piston, alimenté par deux tuyaux différents. Si la force est plus grande du côté bleu, le piston se déplacera vers la gauche, et s'il est plus haut du côté orange, le piston se déplacera vers la droite. Pour changer la direction de la force, vous arrêtez de pomper de l'huile d'un côté et commencez à la pomper de l'autre. Ce type de cylindre à piston est communément appelé un Bélier hydraulique .
La vanne de régulation directionnelle dirige le débit vers ces vérins. Il a une petite bobine qui se déplace d'avant en arrière, obstruer certains orifices d'entrée et de sortie et en ouvrir d'autres.
Lorsque la bobine est à gauche, l'huile haute pression va du côté gauche du cylindre, pousser le piston vers l'extérieur. Lorsque la bobine est à droite, il repousse le piston. Comme l'huile haute pression pousse d'un côté, l'huile basse pression de l'autre côté est refoulée dans le réservoir d'huile.
La bobine est déplacée d'avant en arrière par un simple solénoïde (un interrupteur électromagnétique commandé par un courant électrique). Le solénoïde est commandé par un minuteur . Toutes les deux minutes, la minuterie active le solénoïde pour qu'il pousse les pistons pendant quelques secondes puis les ramène. Cela ouvre toutes les soupapes de déblocage, créer une vague.
L'une des choses les plus étonnantes à propos de ce système de contrôle, et le générateur d'ondes en général, c'est à quel point il est durable. Tout l'été, l'équipe d'Emerald Pointe démarre les vagues à l'aube et ne ferme pas le système avant la fermeture du parc le soir. C'est une dure semaine de travail !
