一种溃坝循环水槽制造技术

本实用新型专利技术公开了一种溃坝循环水槽，包括实验水槽、溃坝闸门、蓄水槽、排水闸门、水泵槽、循环水泵、进水管、上游注水管、下游注水管、排水管和导水管；溃坝闸门设置在实验水槽内，垂直于实验水槽中的水流方向；蓄水槽位于实验水槽正下方并连接到实验水槽的出水口；排水闸门位于实验水槽内，邻近实验水槽的出水口；水泵槽位于蓄水槽的侧面并连接到蓄水槽的出水口，其绝对标高小于蓄水槽；进水管、上游注水管、下游注水管和导水管通过四通连接，循环水泵连接到导水管。本实用新型专利技术的装置在高效便捷地完成溃坝重复实验的同时，也可以用于造波实验以及均匀流水循环实验，并且坡度调节功能能够与各项水动力实验配合工作，极大地提高了适用范围。

A dam break recirculation tank

The utility model discloses a dam-break circulating water tank, which comprises a test water tank, a dam-break gate, a storage tank, a drainage gate, a pump trough, a circulating water pump, an intake pipe, an upstream water injection pipe, a downstream water injection pipe, a drainage pipe and a guide pipe, and the dam-break gate is arranged in the experimental water trough and perpendicular to the water flow direction in the experimental water trough. The flume is located directly below the experimental flume and connected to the outlet of the experimental flume; the drainage gate is located in the experimental flume, adjacent to the outlet of the experimental flume; the pump flume is located on the side of the storage flume and connected to the outlet of the storage flume, and its absolute elevation is less than the storage flume; the intake pipe, the upstream injection pipe, the downstream injection pipe and the diversion pipe. The pipe is connected through a four way connection, and the circulating water pump is connected to the aqueduct. The device of the utility model can be used for wave-making experiment and uniform flow-water circulation experiment as well as repetitive dam-break experiment efficiently and conveniently, and the slope adjustment function can cooperate with various hydrodynamic experiments, thus greatly improving the application scope.

【技术实现步骤摘要】
一种溃坝循环水槽
本技术涉及水动力实验设施，特别是一种溃坝循环水槽。
技术介绍
水动力原型实验，难于分别控制各种参量，而且费用高，对于某些工程，在建成前有时甚至不可能进行原型实验，因此目前的水动力实验大都采用模型实验。在水动力模型实验中，有些问题可用理论分析或数值计算方法求解；但是理论解只能给出流场的均值而不能给出真实的流场波动演化的过程，此外采用理论值计算结构受力会产生很大的误差；数值计算对于复杂的波流，不能较好地模拟流场情况，且计算效率低下；此外有些问题因物理现象复杂，基本规律还不清楚，或因边界形状复杂，而只能用实验方法进行研究。目前的水动力实验中采用的实验水槽依然存在着以下不足之处和需要改进的地方：1.现有水动力实验中采用的实验水槽功能较为单一，实验者往往需要根据不同的实验方向的需求分别建造造价昂贵的实验水槽，而不便于利用同一个实验水槽来完成各种不同类型的水动力实验。2.一般的水动力实验特别是溃坝实验，由于实验数据采集的随机性往往需要做多个组次的实验，溃坝闸门开启后上游液体将充满整个水槽，开始下一组实验前需要在闸门关闭后将下游水体重新人工移回上游，由于大多数的实验水槽下游部分通常采用封闭设计，这个过程费时费力，降低了重复实验的效率。目前大部分的循环水槽往往是通过在水槽下游设置抽水管配合循环水泵来实现实验水槽的水循环，与人工排水相比，这种改进方法在一定的程度上提高了排水的效率，但是当实验水槽的蓄水较多时，采用这种方式来进行实验水槽的排水仍然需要较长的时间，且在水槽的水循环中不能满足高流速均匀流循环水流实验的需求。3.目前的水动力实验中大部分采用直接将实验水槽水平地设置在地面上的方法，这种实验水槽往往无法满足水动力实验中灵活变坡试验的需求。因此目前的水动力实验中迫切地需要一种兼具造波、造流以及变坡功能的溃坝循环水槽。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本技术的目的是提供一种溃坝循环水槽，其能实现实验水槽的快速补水和迅速排水、实验水槽中上下游水位的控制调节和整个循环水槽的坡度调节，在完成溃坝实验的同时也可以满足造波实验和均匀流水循环实验等其他的水动力实验的要求。实现本技术目的的技术方案如下：一种溃坝循环水槽，包括实验水槽和溃坝闸门；溃坝闸门设置在实验水槽内，垂直于实验水槽中的水流方向；溃坝闸门包括左、右支架及其共同支撑的横梁，溃坝闸门门板的两端分别置于左、右支架的凹槽内，钢缆一端连接到溃坝闸门门板，另一端通过横梁上设置的定滑轮连接到闸门升降装置；实验水槽被溃坝闸门门板分隔为上游水槽和下游水槽，上游水槽和下游水槽中分别设置有上游水位计和下游水位计；还包括蓄水槽和排水闸门；蓄水槽位于实验水槽正下方并连接到实验水槽的出水口；排水闸门位于实验水槽内，邻近实验水槽的出水口，由电磁开关控制；还包括水泵槽，水泵槽位于蓄水槽的侧面并连接到蓄水槽的出水口，其绝对标高小于蓄水槽；还包括循环水泵、设置有第一电磁阀的进水管、设置有第二电磁阀的上游注水管、设置有第三电磁阀的下游注水管、设置有第四电磁阀的排水管和导水管；进水管通过四通连接到导水管的一端，导水管的另一端连接到位于水泵槽内的循环水泵；四通还分别连接上游注水管和下游注水管；排水管连接到水泵槽底部的出水口。进一步地，实验水槽底部还设置有垂直于水流方向的凹形槽，位于溃坝闸门门板下方对应位置，凹形槽内填充密封橡胶条，密封橡胶条的上表面与实验水槽底部的上表面平齐。进一步地，下游水槽底部还设置有垂直于水流方向的凹形槽；还包括排水挡板，排水挡板下部还设置有与凹形槽配合的T形连接构件；所述排水闸门替换为排水挡板，排水挡板通过T形连接构件固定在凹形槽。进一步地，溃坝闸门门板的两端分别通过竖直滑块连接构件连接有竖直滑块；溃坝闸门的左、右支架的凹槽中还设置有与竖直滑块配合的竖直滑动轨道；溃坝闸门的左、右支架的凹槽内边缘还填充有竖直密封橡胶条。进一步地，实验水槽的出水口和蓄水槽之间还设置有缓冲箱。进一步地，下游水槽底部还设置有垂直于水流方向的凹形槽；还包括消波端，消波端下部还设置有与凹形槽配合的T形连接构件；消波端通过T形连接构件固定在凹形槽；还包括造波机，造波机设置在上游水槽。进一步地，上游水槽底部还设置有垂直于水流方向的第一凹形槽；还包括均流箱，均流箱下部还设置有与第一凹形槽配合的T形连接构件，均流箱通过T形连接构件固定在第一凹形槽；下游水槽底部还设置有垂直于水流方向的第二凹形槽；还包括排水挡板，排水挡板下部还设置有与第二凹形槽配合的T形连接构件；所述排水闸门替换为排水挡板，排水挡板通过T形连接构件固定在第二凹形槽。更进一步地，所述溃坝循环水槽整体置于水槽整体支架中，水槽整体支架的四个端脚分别连接有千斤顶；还包括销铰构件，销铰构件连接到水槽整体支架下部，位于溃坝闸门下方。本技术的有益效果在于，1.采用了一种新型的实验水槽下游的开放式设计，即在实验水槽下游设计排水闸门，在水动力实验完成后，通过开启实验水槽下游排水闸门能够十分迅速的将实验水槽中的水体排出，相比于传统的通过排水管排水的方法，排水方式更加的高效便捷。2.蓄水槽的蓄水量大于实验水槽的最大实验水量，实验水槽的水体在排水闸门门板开启后可以迅速的排入蓄水槽而不需要进行人工排水；蓄水槽和实验水槽间设置有缓冲箱以减小迅速排水时的冲击和噪声。同时水泵槽布置于蓄水槽的底部侧面且其绝对标高小于蓄水槽以保证循环水泵具有足够的淹没深度，配合大功率的循环水泵，能够在极短的时间内将蓄水池中水体抽入装置上部水槽，整个过程省时省力，大大的减少了实验前期的准备时间，极大的提高了重复实验的效率，同时也满足开展高速造流实验的循环水量的要求。3.水位控制系统即上下游水位计可以准确保证水动力实验准备过程中实验水槽上游的实验蓄水深度和实验水槽下游的实验初始水深。4.在实验水槽上游设置可拆卸的造波机，在实验水槽下游设置可拆卸的消波端，同时打开溃坝实验闸门以及闭合实验水槽下游排水闸门门板，启动循环水泵，即可进行造波的相关实验。5.实验者在实验水槽上游安装均流箱，在实验水槽下游安装不同规格的挡板，同时打开溃坝实验闸门以及下游排水闸门，即可进行均匀流循环实验。6.通过调节千斤顶使水槽整体绕销铰支座旋转，能够调节实验水槽的不同坡度，同时该变坡系统可以与上述各个水动力实验配合进行，极大提高了适用范围。总之，本技术在高效便捷的完成溃坝重复实验的同时也可以用于造波实验以及均匀流水循环实验等其他的水动力实验，此外坡度调节功能能够与上述的各个水动力具体实验配合工作，极大的提高了适用范围，因此具有显著的经济效益。附图说明图1是整体示意图。图2是正视图。图3是可拆卸部分的示意图。图4是水槽凹槽的示意图。图5是溃坝闸门密封橡胶条的示意图。图6是溃坝闸门竖直滑动轨道的示意图。图7是溃坝闸门两端竖直滑块的示意图。其中，1是造波机；2是均流箱；3是溃坝闸门横梁；4是定滑轮；5是连接钢缆；6是上游水位计；7是溃坝闸门支架；8是下游水位计；9是消波端；10是电磁开关；11是排水闸门；12是蓄水槽；13是上游注水管；14是进水管；15是四通管件；16是排水管；17是导水管；18是水泵槽；19是下游注水管；20是销铰构件；21是水槽整体支架；22溃坝闸门门板；23是实验本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溃坝循环水槽，其特征在于，包括实验水槽(23)和溃坝闸门；溃坝闸门设置在实验水槽(23)内，垂直于实验水槽(23)中的水流方向；溃坝闸门包括左、右支架(7)及其共同支撑的横梁(3)，溃坝闸门门板(22)的两端分别置于左、右支架(7)的凹槽内，钢缆(5)一端连接到溃坝闸门门板(22)，另一端通过横梁(3)上设置的定滑轮(4)连接到闸门升降装置；实验水槽(23)被溃坝闸门门板(22)分隔为上游水槽和下游水槽，上游水槽和下游水槽中分别设置有上游水位计(6)和下游水位计(8)；还包括蓄水槽(12)和排水闸门(11)；蓄水槽(12)位于实验水槽(23)正下方并连接到实验水槽(23)的出水口；排水闸门(11)位于实验水槽(23)内，邻近实验水槽(23)的出水口，由电磁开关(10)控制；还包括水泵槽(18)，水泵槽(18)位于蓄水槽(12)的侧面并连接到蓄水槽(12)的出水口，其绝对标高小于蓄水槽(12)；还包括循环水泵(30)、设置有第一电磁阀(26)的进水管(14)、设置有第二电磁阀(28)的上游注水管(13)、设置有第三电磁阀(27)的下游注水管(19)、设置有第四电磁阀(29)的排水管(16)和导水管(17)；进水管(14)通过四通(15)连接到导水管(17)的一端，导水管(17)的另一端连接到位于水泵槽(18)内的循环水泵(30)；四通(15)还分别连接上游注水管(13)和下游注水管(19)；排水管(16)连接到水泵槽(18)底部的出水口。...

【技术特征摘要】
1.一种溃坝循环水槽，其特征在于，包括实验水槽(23)和溃坝闸门；溃坝闸门设置在实验水槽(23)内，垂直于实验水槽(23)中的水流方向；溃坝闸门包括左、右支架(7)及其共同支撑的横梁(3)，溃坝闸门门板(22)的两端分别置于左、右支架(7)的凹槽内，钢缆(5)一端连接到溃坝闸门门板(22)，另一端通过横梁(3)上设置的定滑轮(4)连接到闸门升降装置；实验水槽(23)被溃坝闸门门板(22)分隔为上游水槽和下游水槽，上游水槽和下游水槽中分别设置有上游水位计(6)和下游水位计(8)；还包括蓄水槽(12)和排水闸门(11)；蓄水槽(12)位于实验水槽(23)正下方并连接到实验水槽(23)的出水口；排水闸门(11)位于实验水槽(23)内，邻近实验水槽(23)的出水口，由电磁开关(10)控制；还包括水泵槽(18)，水泵槽(18)位于蓄水槽(12)的侧面并连接到蓄水槽(12)的出水口，其绝对标高小于蓄水槽(12)；还包括循环水泵(30)、设置有第一电磁阀(26)的进水管(14)、设置有第二电磁阀(28)的上游注水管(13)、设置有第三电磁阀(27)的下游注水管(19)、设置有第四电磁阀(29)的排水管(16)和导水管(17)；进水管(14)通过四通(15)连接到导水管(17)的一端，导水管(17)的另一端连接到位于水泵槽(18)内的循环水泵(30)；四通(15)还分别连接上游注水管(13)和下游注水管(19)；排水管(16)连接到水泵槽(18)底部的出水口。2.如权利要求1所述的一种溃坝循环水槽，其特征在于，实验水槽(23)底部还设置有垂直于水流方向的凹形槽(34)，位于溃坝闸门门板(22)下方对应位置，凹形槽(34)内填充密封橡胶条(36)，密封橡胶条(36)的上表面与实验水槽(23)底部的上表面平齐。3.如权利要求1所述的一种溃坝循环水槽，其特征在于，下游水槽底部还设置有垂直于水流...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨绍林，杨万理，赖文杰，吴承伟，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川,51