一种水流形态模拟系统技术方案

本申请公开了一种水流形态模拟系统，包括：抽水泵、河道模型、前端障碍物与阶梯形障碍物；抽水泵设于河道模型的前端，向河道模型供应水流，河道模型的两侧均设有前端障碍物，且两侧的前端障碍物正对设置，前端障碍物受水流冲击的面为正面，前端障碍物的背面与河道模型形成的摆放角度范围为30度至90度；阶梯形障碍物设于前端障碍物的后侧，且阶梯形障碍物的宽度与经过前端障碍物收窄后的水流宽度相对应，阶梯形障碍物一侧为具有阶梯结构的阶梯面，另一侧为垂直面；需要生成翻滚流时，阶梯面为迎水面，需要生成覆盖流时，垂直面为迎水面，解决了在自然江河中进行模拟训练存在一定风险、训练过程较难掌控等技术问题。练过程较难掌控等技术问题。练过程较难掌控等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种水流形态模拟系统


[0001]本申请涉及模拟训练设施
，尤其涉及一种水流形态模拟系统。

技术介绍

[0002]水域救援是一项突发性强、时间紧迫、技术要求高、救援难度大、危险性高的救援项目，这就要求实施救援人员需具备有较高的专业技术能力与一定的救援经验，需要提前进行水域救援模拟训练。传统的水域救援模拟训练局限于在自然河流水域中进行模拟人员溺水和洪水等救援训练，但是在江河等自然场地训练危险性大，实施难度高，水源环境复杂，救援人员难以有效地掌握救援技能，训练过程可控性较差，容易造成人员意外伤亡等重大损失。
[0003]现有的模拟水域救援训练设施较好地解决了以上问题，通过在模拟设施中进行水域救援的训练，可以最大程度地保证参加救援训练的人员的安全以及较好地掌握救援技能。在江河中，由于水体流速快、压力大，在流经不同地形有障碍物阻挡时，会形成多种不同形态的急流，翻滚流与覆盖流为其中较为常见的水流形态；翻滚流主要形成于，当流速大的水流在经过地形障碍物后，由于有高度落差，水流在瞬间落差后与底部水流的反弹上冲交会后形成；覆盖流为当河道往下游由宽急速变窄，主水流被推向底部，支流被强压至河道边际撞击弹回，重新覆盖主水流而形成的水流形态。这两种水流形态均为江河中容易困住人员的急流，在自然江河中进行模拟训练存在一定风险、训练过程较难掌控等问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种水流形态模拟系统，用于解决在自然江河中进行模拟训练存在一定风险、训练过程较难掌控等技术问题。
[0005]本申请提供的一种水流形态模拟系统，包括：抽水泵、河道模型、前端障碍物与阶梯形障碍物；所述抽水泵设于所述河道模型的前端，向所述河道模型供应水流，所述河道模型的两侧均设有所述前端障碍物，且两侧的所述前端障碍物正对设置，所述前端障碍物受水流冲击的面为正面，所述前端障碍物的背面与所述河道模型形成的摆放角度范围为30度至90度；所述阶梯形障碍物设于所述前端障碍物的后侧，且所述阶梯形障碍物的宽度与经过所述前端障碍物收窄后的水流宽度相对应，所述阶梯形障碍物一侧为具有阶梯结构的阶梯面，另一侧为垂直面；需要生成翻滚流时，所述阶梯面为迎水面，需要生成覆盖流时，所述垂直面为迎水面。
[0006]本申请中，设于前端的抽水泵用于给整个模拟系统的河道模型中供应具有一定流速的水流，模拟自然江河中的水流往下游流的运行状态，限制前端障碍物的摆放角度而使水流的通过区域宽度缩小，以更高的流速冲击到阶梯形障碍物；当阶梯形障碍物的迎水面为阶梯面，受水流冲击时，水流在瞬间落差后，底部的水流反弹后上冲交会，从而形成如江河中所形成的翻滚流一般的水流形态；当阶梯形障碍物的垂直面为迎水面时，流速较快的水流在经过阶梯形障碍物后，主水流被推至底部，支流被强压至河道模型的边缘后撞击弹
回，重新覆盖主水流，此时形成的水流形态与自然江河的覆盖流一致，运用阶梯形障碍物的阶梯面不同的位置，来实现在同一模拟系统内模拟两种水流形态的效果，使该模拟系统的功能更加多样，结构简单易实现，在该模拟系统内进行救援训练，水流速等要素可控，更具有安全性，且在同一模拟系统内可进行不同的水流形态训练，便于救援训练人员掌握更为丰富的救援技能知识，解决了在自然江河中进行模拟训练存在一定风险、训练过程较难掌控等技术问题。
[0007]可选地，所述前端障碍物与所述阶梯形障碍物的距离范围为100cm至200cm。
[0008]可选地，所述阶梯面设有低阶台阶面与高阶台阶面，所述低阶台阶面与所述高阶台阶面均为圆弧形。圆弧形的台阶面，使低阶台阶面与高阶台阶面的连接处平缓过渡，使模拟出来的水流形态与自然江河所形成的水流形态各方面更一致。
[0009]可选地，所述抽水泵为潜水轴流泵，所述潜水轴流泵的扬程为3米至4米，流量为每小时40000立方米至50000立方米，所述潜水轴流泵的数量为多台。潜水轴流泵的耐用性高，使用寿命长，主要特点是扬程低，功率小，流量大，经济实用，后期使用成本相对较低。
[0010]可选地，所述潜水轴流泵的数量为3台。设置3台潜水轴流泵，为整个模拟系统的水流提供足够的流速的同时可较大程度地控制流速，具有更大的灵活性。
[0011]可选地，所述前端障碍物为方形障碍物。
附图说明
[0012]图1为本技术提供的阶梯形障碍物迎水面受水流冲击的整体结构示意图，
[0013]图2为本技术提供的阶梯形障碍物垂直面受水流冲击的整体结构示意图。
具体实施方式
[0014]本申请实施例提供了一种水流形态模拟系统，用于解决在自然江河中进行模拟训练存在一定风险、训练过程较难掌控等技术问题。
[0015]为使得本申请的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0016]请参阅图1至图2本申请实施例提供了本申请提供的一种水流形态模拟系统，包括：抽水泵1、河道模型2、前端障碍物3与阶梯形障碍物4，抽水泵1设于河道模型2的前端，向所述河道模型2供应水流，河道模型2的两侧均设有前端障碍物3，且两侧的前端障碍物3为正对设置，前端障碍物3受水流冲击的面为正面，所设的前端障碍物3的背面与河道模型2形成的摆放角度为30度至90度，阶梯形障碍物4设于前端障碍物3的后侧，且阶梯形障碍物4的宽度与经过设于河道两侧的前端障碍物3收窄后的水流宽度相对应，阶梯形障碍物4一侧为具有阶梯结构的阶梯面，另一侧为垂直面；需要生成翻滚流时，所述阶梯面为迎水面，需要生成覆盖流时，所述垂直面为迎水面。
[0017]本实施例中，设于河道模型2前端的抽水泵1给整个模拟系统提供具有一定流速的水流，为模拟自然江河中产生不同水流形态的必要因素；当水流往下运行时，河道模型2两
侧正对设置的前端障碍物3使得水流的经过区域宽度缩小，加快了水流的流速，以更高的流速冲向阶梯形障碍物4；阶梯形障碍物4的一侧为阶梯面，另一侧为垂直面，迎水面的不同使得所形成的水流形态不同，当流速高的水流冲击阶梯面，由于障碍物的高度，使得水流在瞬间落差之后，底部的水流反弹后上冲交会，从而形成了翻滚流的水流形态，当水流冲击阶梯形障碍物4的垂直面，水流在经过阶梯形障碍物4后，主水流被推至底部，支流被强压至河道模型2的边缘后撞击弹回，重新覆盖主水流，所形成的水流形态为覆盖流。
[0018]阶梯形障碍物4设于前端障碍物3的后侧，前端障碍物3与阶梯形障碍物4的距离范围为100cm至200cm，阶梯形障碍物4的阶梯面设有低阶台阶面41与高阶台阶面42，低阶台阶面41与高阶台阶面42均为圆弧形，两处台阶面均为圆弧形，使得低阶台阶面41与高阶台阶面42的连接处平缓过渡，有利于模拟出来的水流形态与自然江河所形成的水流形态更一致。
[0019]抽水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水流形态模拟系统，其特征在于，包括：抽水泵、河道模型、前端障碍物与阶梯形障碍物；所述抽水泵设于所述河道模型的前端，向所述河道模型供应水流，所述河道模型的两侧均设有所述前端障碍物，且两侧的所述前端障碍物正对设置，所述前端障碍物受水流冲击的面为正面，所述前端障碍物的背面与所述河道模型形成的摆放角度范围为30度至90度；所述阶梯形障碍物设于所述前端障碍物的后侧，且所述阶梯形障碍物的宽度与经过所述前端障碍物收窄后的水流宽度相对应，所述阶梯形障碍物一侧为具有阶梯结构的阶梯面，另一侧为垂直面；需要生成翻滚流时，所述阶梯面为迎水面，需要生成覆盖流时，所述垂直面为迎水面。2.根据权利要求1所述的水...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雁行，
申请(专利权)人：寰易广东应急安全科技集团有限公司，
类型：新型
国别省市：