一种水利工程泄洪消能试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及水利教学辅助装置技术领域，尤其涉及一种水利工程泄洪消能试验装置，包括水循环系统、溢流系统和消能系统；水循环系统包括回水箱、出水箱、接水箱、抽水泵和溢流箱；溢流系统包括溢流槽，溢流槽包括顶部弧面段、坝面段和底部反弧面段，顶部弧面段与出水箱连接的位置安装有闸门，坝面段的槽底浇筑有多个台阶，底部反弧面段与接水箱连接的位置浇筑有挑流鼻坎；消能系统包括叶轮和消力墩，叶轮的两端可转动地安装在溢流槽两侧的槽壁上，多个消力墩成排浇筑在底部反弧面段上。本实用新型专利技术能够模仿水利工程中的泄洪消能过程，检测泄洪消能效果，使得水利水电的教学更加生动形象；通过多次消能减少了水流的冲击力，具有较强的消能效果。

A test device for flood discharge and energy dissipation in water conservancy project

The utility model relates to the technical field of water conservancy teaching auxiliary device, in particular to a water conservancy project, which includes a water circulation system, a overflow system and an energy dissipation system. The water circulation system includes a return tank, a water tank, a water tank, a pump and a overflow box, and a overflow system including a overflow tank and a overflow trough. The top arc section, the dam face section and the bottom anti arc surface section, the top arc section and the outlet water tank are connected with the gate. The bottom of the bottom of the dam face is built with a number of steps, and the position of the bottom anti arc surface is connected with the water tank. The energy dissipation system includes the impeller and the stilling pier, and the two ends of the impeller can be rotationally installed at the two ends of the impeller. On the sides of the overflow groove, a number of stilling piers are arranged on the bottom reverse arc section. The utility model can imitate the process of flood discharge and energy dissipation in water conservancy project, detect the effect of flood discharge and energy dissipation, make the teaching of water conservancy and hydropower more vivid and vivid, reduce the impact force of water flow through several energy dissipation, and have strong energy dissipation effect.

【技术实现步骤摘要】
一种水利工程泄洪消能试验装置
本技术涉及水利教学辅助装置
，尤其涉及一种水利工程泄洪消能试验装置。
技术介绍
水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。水利工程是解决社会经济发展中与水资源开发、利用、保护、优化、配置、节约相关的水问题，强调将水工程技术转化为生产力，以保证当地经济社会的可持续发展。水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要，只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。近年来，大部分水利工程均有高水头、大流量的泄洪特点，大流量泄洪产生的巨大冲击力会对下游河床及岸坡造成冲刷破坏，对水工建筑物的安全构成严重威胁，为了确保水工建筑物的安全，需要采取相应的泄洪消能措施。在水利水电专业教学中，加强泄洪消能等工程水力学问题的认识、实践教学环节是非常重要的，而往往在水利水电的教学中最缺乏的就是实践认识，如果仅仅是通过空洞的理论知识的学习，学生对泄洪消能相关知识无直观认识，无法通过实践以检测消能效果，且内容较枯燥，学生难以掌握相关知识。若是亲临水利工程现场以提高实践认识，则存在较大的安全隐患。因此，需要一种能够在课堂上演示且泄洪消能效果较佳的试验装置。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种水利工程泄洪消能试验装置，该试验装置可以模仿水利工程中的泄洪消能过程，检测泄洪消能效果，使得水利水电的教学更加生动形象；通过多次消能减少了水流的冲击力，具有较强的消能效果。本技术通过以下技术手段解决上述技术问题：一种水利工程泄洪消能试验装置，包括水循环系统、溢流系统和消能系统；所述水循环系统包括回水箱、出水箱、接水箱和抽水泵，所述回水箱与出水箱相通、且之间连通有溢流箱，所述溢流箱的底部呈倾斜状态，所述抽水泵的进水管浸没于接水箱内，所述抽水泵的出水管接入回水箱；所述溢流系统包括倾斜设置的溢流槽，所述溢流槽由上至下依次设置有顶部弧面段、坝面段和底部反弧面段，所述顶部弧面段与出水箱底部无缝连接，所述顶部弧面段与出水箱连接的位置安装有闸门，所述坝面段的槽底浇筑有多个台阶，所述底部反弧面段的末端与接水箱连接，所述底部反弧面段与接水箱连接的位置浇筑有挑流鼻坎；所述消能系统包括多个叶轮和消力墩，所述叶轮的两端可转动地安装在溢流槽两侧的槽壁上，所述多个叶轮相互平行且等距离地安装于坝面段的台阶上方，所述多个消力墩成排浇筑在底部反弧面段上。进一步，所述溢流箱和出水箱连接的位置安装有隔板，所述隔板上开设有若干过水孔。进一步，所述过水孔为竖直设置的条形通孔结构。进一步，所述台阶的台面为下凹的曲面结构。进一步，所述叶轮两端与溢流槽槽壁连接的位置安装有滚珠轴承。进一步，所述每个叶轮上安装有四片以上的叶片，所述每片叶片开设有若干通孔。进一步，所述坝面段由上至下的叶轮的叶片逐渐变大。本技术的有益效果：本技术模拟水利工程的泄洪消能过程，检测泄洪消能效果，使得水利工程教学更加生动形象化，增强了水利工程教学的趣味性，方便学生掌握相关水利知识。本技术通过台阶的设置增强了坝面段水流的紊流效果，削弱了水流的冲击力，达到初步消能的目的；且叶轮的设置进一步增强了消能效果，从顶部弧面段流下的水流冲击叶轮使叶片转动，开设有通孔的叶片使部分水流通过，以减少水流对叶片冲击造成的变形，未通过通孔的水流直接冲击叶轮消耗部分能量，并部分反射产生紊流，水流之间产生碰撞摩擦将动能转化为热能消耗部分能量，水流通过叶轮后，由于离心力作用水流被向上抛起，落下来时和台阶上的水流发生碰撞进一步消能，台阶和叶轮的配合使得水流的冲击力变得更小，最后在消力墩和挑流鼻坎的作用下再次消能，使得水流的冲击力变得更小。因此，该水利工程泄洪消能试验装置具有较强的消能效果。本技术的闸门设置可以调节出水箱流出的水量大小，以便在不同的水流量大小下演示该试验装置的消能效果，具有较强的灵活性。附图说明图1是本技术一种水利工程泄洪消能试验装置的结构示意图；图2是本技术一种水利工程泄洪消能试验装置中底部反弧面段的结构示意图；图3是本技术一种水利工程泄洪消能试验装置中叶轮的结构示意图；其中，回水箱11、出水箱12、接水箱13、抽水泵14、溢流箱15、溢流槽2、顶部弧面段21、坝面段22、底部反弧面段23、叶轮31、叶片311、消力墩32、闸门4、台阶5、挑流鼻坎6、隔板7、过水孔8、通孔9。具体实施方式以下将结合附图对本技术进行详细说明：如图1和图2所示，本技术的一种水利工程泄洪消能试验装置，包括水循环系统、溢流系统和消能系统；水循环系统包括回水箱11、出水箱12、接水箱13和抽水泵14，回水箱11与出水箱12相通、且之间连通有溢流箱15，溢流箱15的底部呈倾斜状态，抽水泵14的进水管浸没于接水箱13内，抽水泵14的出水管接入回水箱11；溢流系统包括倾斜设置的溢流槽2，溢流槽2由上至下依次设置有顶部弧面段21、坝面段22和底部反弧面段23，顶部弧面段21与出水箱12底部无缝连接，顶部弧面段21与出水箱12连接的位置安装有闸门4，坝面段22的槽底浇筑有多个台阶5，底部反弧面段23的末端与接水箱13连接，底部反弧面段23与接水箱13连接的位置浇筑有挑流鼻坎6；消能系统包括多个叶轮31和消力墩32，叶轮31的两端可转动地安装在溢流槽2两侧的槽壁上，多个叶轮31相互平行且等距离地安装于坝面段22的台阶5上方，多个消力墩32成排浇筑在底部反弧面段23上。其中，溢流箱15和出水箱12连接的位置安装有隔板7，隔板7上开设有若干过水孔8。回水箱11的水到达一定水位后会通过溢流箱15溢流出来，通过隔板7上的过水孔8溢流入出水箱12内，过水孔8的设置可以起到稳流作用。过水孔8为竖直设置的条形通孔结构。这样的设置模仿了现实中的排水缺口，既能够保证溢流出的水进入出水箱12，又贴近于现实水利工程的水工建筑大坝，进一步增强了该试验装置的可行性。台阶5的台面为下凹的曲面结构。曲面结构的台面设计能够增强坝面段22底部水流的挑射功能，使得坝面段22的底部与表面水流之间相互碰撞和对冲的机率大大增加，进一步提高紊流效果，从而具有更好的消能效果。叶轮31两端与溢流槽2槽壁连接的位置安装有滚珠轴承(图中未标出)。滚珠轴承的设计既能够将叶轮31的两端安装在溢流槽2的槽壁上，又能够满足叶轮31在水流的冲击力下自由转动。如图3所示，每个叶轮31上安装有四片以上的叶片311，每片叶片311开设有若干通孔9。每个叶轮31上四片以上的叶片311进一步增强了坝面段22的挑射功能，叶片311上开设的通孔9可以在泄洪时通过部分水流，减少水流对叶片311的冲击力，防止叶片311变形。坝面段22由上至下的叶轮31的叶片311逐渐变大。进一步增强了坝面段22下端的挑射功能。本技术的使用方法如下：试验时，向回水箱11中加水，随着回水箱11的水位不断增加，会从溢流箱15经过过水孔8溢流入出水箱12中，溢流箱15倾斜的底部模仿了水利工程的大坝设计，使得该试验装置更具有可行性，打开闸门4，水将沿着溢流槽2流入接水箱13，闸门4的设置可以控制出水大小，方便在不同水流大小下检测该泄洪消能装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水利工程泄洪消能试验装置，其特征在于：包括水循环系统、溢流系统和消能系统；所述水循环系统包括回水箱、出水箱、接水箱和抽水泵，所述回水箱与出水箱相通、且之间连通有溢流箱，所述溢流箱的底部呈倾斜状态，所述抽水泵的进水管浸没于接水箱内，所述抽水泵的出水管接入回水箱；所述溢流系统包括倾斜设置的溢流槽，所述溢流槽由上至下依次设置有顶部弧面段、坝面段和底部反弧面段，所述顶部弧面段与出水箱底部无缝连接，所述顶部弧面段与出水箱连接的位置安装有闸门，所述坝面段的槽底浇筑有多个台阶，所述底部反弧面段的末端与接水箱连接，所述底部反弧面段与接水箱连接的位置浇筑有挑流鼻坎；所述消能系统包括多个叶轮和消力墩，所述叶轮的两端可转动地安装在溢流槽两侧的槽壁上，所述多个叶轮相互平行且等距离地安装于坝面段的台阶上方，所述多个消力墩成排浇筑在底部反弧面段上，所述溢流箱和出水箱连接的位置安装有隔板，所述隔板上开设有若干过水孔。

【技术特征摘要】
1.一种水利工程泄洪消能试验装置，其特征在于：包括水循环系统、溢流系统和消能系统；所述水循环系统包括回水箱、出水箱、接水箱和抽水泵，所述回水箱与出水箱相通、且之间连通有溢流箱，所述溢流箱的底部呈倾斜状态，所述抽水泵的进水管浸没于接水箱内，所述抽水泵的出水管接入回水箱；所述溢流系统包括倾斜设置的溢流槽，所述溢流槽由上至下依次设置有顶部弧面段、坝面段和底部反弧面段，所述顶部弧面段与出水箱底部无缝连接，所述顶部弧面段与出水箱连接的位置安装有闸门，所述坝面段的槽底浇筑有多个台阶，所述底部反弧面段的末端与接水箱连接，所述底部反弧面段与接水箱连接的位置浇筑有挑流鼻坎；所述消能系统包括多个叶轮和消力墩，所述叶轮的两端可转动地安装在溢流槽两侧的槽壁上，所述多个叶轮相互平行且等距离地安装于坝...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄丽瑾，
申请(专利权)人：重庆交通职业学院，
类型：新型
国别省市：重庆,50