本实用新型专利技术公开了一种多级变坡水槽实验装置，包括数段相互连接、相互贯通的水槽段，两端的水槽段分别作为进水口和出水口；所述水槽段包括底板、侧板和外部框架，相邻水槽段的底板之间、侧板之间通过柔性密封带连接，相邻水槽段的框架通过转轴铰接，转轴固定安装在其下方升降机构的顶端；所述升降机构安装在底座上；所述水槽段的底板上设有泥沙凹槽，底部安装有倾角仪。本实用新型专利技术的各水槽段分别固定及调节，能够进行多级变坡调整，模拟较为复杂的静态变坡水道环境，同时独立的升降机构增加了变坡水槽的整体稳定性，还可以研究不同形状的泥沙凹槽对水流的影响，结构稳定，操作便捷。操作便捷。操作便捷。
【技术实现步骤摘要】
一种多级变坡水槽实验装置
[0001]本技术涉及一种水力学物理模型试验仪器，尤其涉及一种多级变坡水槽实验装置。
技术介绍
[0002]水力学问题因其影响因素较多且错综复杂，需要利用物理模型模拟试验结合理论分析探究其规律。同时，一些工程也需要利用物理模型实验来研究流体或者泥沙并以此来修改设计方案。因此，水力学物理模型试验无论对从事理论研究或解决工程实际问题，都具有极其重要的意义。水力学物理模型试验内容非常广泛，实验所需的装置种类繁多。其中，水槽是常用的水力学物理模型试验装置，主要用于有自由表面的水体流动规律研究。
[0003]现有技术中采用泥沙变坡水槽实验装置，通过改变水槽的坡度、流量、水位、含沙量以及坡道上的泥沙凹槽来研究破面水动力学参数随坡度和流量等的变化规律，模拟实际水流条件，为水力学理论研究以及工程应用提供资料。但是，现有泥沙变坡水槽实验装置多为一级调节，如专利号为CN207435994U的技术专利公开的一种便于改变坡度的变坡水槽传动升降实验装置，其多段水槽整体改变坡度，难以模拟静态变坡的水道环境；同时，现有变坡水槽的坡度改变不稳定、幅度不够大，容易产生较大的实验误差；另外，现有泥沙凹槽形状也比较固定，可模拟的情况较少。
技术实现思路
[0004]技术目的：本技术的目的是提供一种可以分段改变坡度、稳定调节的多级变坡水槽实验装置。
[0005]技术方案：本技术提出的一种多级变坡水槽实验装置，包括数段相互连接、相互贯通的水槽段，两端的水槽段分别作为进水口和出水口；所述水槽段包括底板、侧板和外部框架，相邻水槽段的底板之间、侧板之间通过柔性密封带连接，相邻水槽段的框架通过转轴铰接，转轴固定安装在其下方升降机构的顶端；所述升降机构安装在底座上；所述水槽段的底板上设有泥沙凹槽，底部安装有倾角仪。
[0006]优选地，所述升降机构包括支座和升降螺杆；所述支座外侧设有手摇轮盘；所述升降螺杆竖直安装在支座中，由手摇轮盘调节；所述转轴固定在升降螺杆顶端，随升降螺杆上下移动。
[0007]优选地，所述支座包括两个固定支座和可移动支座；所述两个固定支座固定安装在底座上，连接同一水槽段两侧；所述可移动支座通过滑轨安装在底座上，其下方设有与滑轨相配合的滑轮。
[0008]优选地，所述滑轨上设有若干移动车挡。
[0009]优选地，所述底座设有螺杆槽，可以容纳螺杆向下穿过升降机构支座的延伸部分。
[0010]优选地，所述泥沙凹槽内部设有改变凹槽形状的模具，泥沙凹槽为正方形，模具填充使其呈现特定形状。
[0011]优选地，所述水槽段包括平坡水槽段和变坡水槽段，所述平坡水槽段两侧通过固定支座安装，仅沿竖直方向移动，所述变坡水槽段通过可移动支座安装，通过可移动支座和转轴改变位置和倾角。
[0012]优选地，所述相邻水槽段的侧板相互重叠，各水槽段的侧板为矩形或还设有扇形延伸部分。
[0013]工作原理：本技术通过多个铰接的水槽段组成多级变坡水槽，各水槽段可以相对独立地调整倾角，关联性地调整位置，通过改变坡度从而给水流制造水坡差以改变水流流速等水流参数，进行模拟实验；本技术通过模具填充使泥沙凹槽形成所需形状，以研究不同形状的泥沙凹槽对水流的影响。
[0014]有益效果：本技术与现有技术相比，具有如下优点：1、通过各水槽段底部两升降机构实现各水槽段分别固定及调节，能够进行多级变坡调整，给水流制造水坡差改变水流流速等水流参数，模拟较为复杂的静态变坡水道环境；2、采用手摇式螺杆升降机构进行固定和调节，利用移动车挡进一步实现升降机构定位，增加了变坡水槽的整体稳定性；3、设有倾角仪，方便获取实时倾斜角度，增加了升降机构调节的便捷性；4、泥沙凹槽通过填充不同形状的模具和来泥沙改变形状，结构简单，便于研究不同形状的泥沙凹槽对水流的影响。
附图说明
[0015]图1为本技术的结构主视图；
[0016]图2为本技术的结构俯视图；
[0017]图3为本技术的可移动的升降机构示意图；
[0018]图4为本技术的泥沙凹槽示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本技术的技术方案作进一步说明。
[0020]如图1
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4所示，一种多级变坡水槽实验装置，包括五段相互连接相互贯通的水槽段，从左到右依次为第一水槽段1、第二水槽段2、第三水槽段3、第四水槽段4和第五水槽段5。各水槽段包括玻璃底板、玻璃侧板和外部框架，相邻水槽段的玻璃底板之间通过柔性密封带连接，玻璃侧板之间也通过柔性密封带连接，框架之间通过底部侧边铰接的转轴6相连，相互连接的水槽段形成多级水槽。如图1所示，多级水槽从左侧进水，右侧出水，第一水槽段1作为进水口，第二水槽段2作为出水口。
[0021]第三水槽段3为平坡水槽段，处于多级水槽的中间位置，其底部两侧转轴6安装在固定升降机构9上。固定升降机构9为手摇式螺杆升降机构，包括固定支座91和升降螺杆92，固定支座91安装在底座10上，其外侧安装有手摇轮盘93，升降螺杆92安装在固定支座91中，由手摇轮盘93调节在竖直方向移动，升降螺杆92顶端和转轴6固定连接。第三水槽段3仅能在竖直方向上下移动。
[0022]第一、第二、第四、第五水槽段为变坡水槽段，处于第三水槽段3两侧，其底部转轴6安装在可移动升降机构8上，可以改变位置和倾角。可移动升降机构8为手摇式螺杆升降机构，包括可移动支座81和升降螺杆83。可移动支座8安装在滑轨11上，滑轨11固定安装在底座10上，滑轨11上安装有限制可移动支座81滑动的移动车挡12，移动车挡12安装在可移动
支座81两侧。可移动支座81外侧安装有手摇轮盘82，底部安装有滑轮84，升降螺杆83安装在可移动支座81中，由手摇轮盘82调节在竖直方向移动，升降螺杆83顶端和转轴固定连接。第二水槽段2、第四水槽段4以固定升降机构9上方的转轴6为中心转动以改变倾角，作为进、出水口的第一水槽段1、第五水槽段5随之平移，同时也可以连接处的转轴6为中心改变倾角。
[0023]第一、第三、第五水槽段的玻璃侧板为矩形，第二、第四水槽段的玻璃侧板的主体为矩形，延伸有扇形部分，相邻水槽段连接后玻璃侧板相交叠。
[0024]各水槽段下方的升降机构处于同一直线，沿水槽长度方向布置，底座10对应位置设有螺杆槽101，可容纳支座下方的螺杆延伸部分。
[0025]各水槽段的玻璃底板下方安装有倾角仪13，第二、第三、第四水槽段的玻璃底板设有方形泥沙凹槽7，凹槽7内设有不同形状的模具71，模具71可根据实验需要进行选择，可使凹槽7呈正方形、矩形、圆形、三角形和梯形。泥沙凹槽7内装填原型沙。
[0026]多级变坡水槽高度以及角度包括以下多种模式：
[0027]模式1：第一水槽段1水平，第二水槽段2右侧比左侧高，第三水槽段3水平，第四水槽段4左侧比右侧高，第五水槽段5水平；
[0028]模式2：第一水槽段1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多级变坡水槽实验装置，包括数段相互连接、相互贯通的水槽段，两端的水槽段分别作为进水口和出水口；其特征在于，所述水槽段包括底板、侧板和外部框架，相邻水槽段的底板之间、侧板之间通过柔性密封带连接，相邻水槽段的框架通过转轴铰接，转轴固定安装在其下方升降机构的顶端；所述升降机构安装在底座上；所述水槽段底板上设有泥沙凹槽，底部安装有倾角仪。2.根据权利要求1所述的一种多级变坡水槽实验装置，其特征在于，所述升降机构包括支座和升降螺杆；所述支座外侧设有手摇轮盘；所述升降螺杆竖直安装在支座中，由手摇轮盘调节；所述转轴固定在升降螺杆顶端，随升降螺杆上下移动。3.根据权利要求2所述的一种多级变坡水槽实验装置，其特征在于，所述支座包括固定支座和可移动支座；所述固定支座固定安装在底座上；所述可移动支座通过滑轨安装在底座上，其下方设有...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔梦婕，张荣成，吴一鸣，潘浩，周曾，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：
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