一种适用于泄洪雾化高速水流掺气实验的模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种适用于泄洪雾化高速水流掺气实验的模拟装置，包括供水循环系统、启闭控制系统和掺气系统，所述供水循环系统包括供水系统和回水系统，所述掺气系统包括掺气发生装置和掺气收集装置；所述供水系统的出水端与掺气发生装置的进水端连接，所述掺气发生装置的出水端与掺气收集装置的进水端连接，所述掺气收集装置的出水端与回水系统的进水端连接，所述回水系统的出水端与供水系统的进水端连接；所述启闭控制系统分别与供水系统和回水系统电性连接，通过启闭控制系统可以控制一定时间内的掺气量，模拟不同情况下的掺气，同时提高水的利用率。同时提高水的利用率。同时提高水的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于泄洪雾化高速水流掺气实验的模拟装置


[0001]本技术涉及水利实验模拟装置
，具体地指一种适用于泄洪雾化高速水流掺气实验的模拟装置。

技术介绍

[0002]高水头、大流量、高流速的水电站的使用日益增多，高速水流引起的泄洪雾化问题也日益突出，对大坝安全运行造成极大威胁。高速水流掺气是引起泄洪雾化的一个重要原因，所以为了解决泄洪雾化问题，需要对高速水流的掺气过程及其影响因素进行研究。
[0003]研究掺气问题的一个重要方法就是模型实验，通过模型实验能够直观地观察到掺气过程，帮助分析影响掺气的主要因素。
[0004]现有的掺气模拟装置存在的问题：大多仅适用于研究无压流流态的掺气过程，较难分析泄洪洞等存在有压流流态的掺气情况；其次，对水的利用率不足。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服上述不足，提供一种适用于泄洪雾化高速水流掺气实验的模拟装置，通过启闭控制系统控制循环水的流速和流动时间，结合掺气发生装置控制掺气的条件，从而可以模拟多个情况下的掺气情况，包括有压流流态下的掺气情况，循环供水提高对水的利用率。
[0006]本技术为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种适用于泄洪雾化高速水流掺气实验的模拟装置，包括供水循环系统、启闭控制系统和掺气系统，所述供水循环系统包括供水系统和回水系统，所述掺气系统包括掺气发生装置和掺气收集装置；
[0007]所述供水系统的出水端与掺气发生装置的进水端连接，所述掺气发生装置的出水端与掺气收集装置的进水端连接，所述掺气收集装置的出水端与回水系统的进水端连接，所述回水系统的出水端与供水系统的进水端连接；
[0008]所述启闭控制系统分别与供水系统和回水系统电性连接。
[0009]作为优选地，所述供水系统包括供水水箱，所述供水水箱的出水端通过供水水管密封连接有小型直流供水水泵的进水端，所述供水水泵的出水端通过供水水管密封连接有掺气发生装置的进水端，所述供水水泵与启闭控制系统电性连接。
[0010]作为更优选地，所述掺气发生装置包括透明塑料PVC水管，所述透明塑料PVC水管的进水端通过供水水管与供水水泵的进水端密封连接，透明塑料PVC水管的出水端与掺气收集装置连接，透明塑料PVC水管上径向垂直相交地插设有可更换的掺气吸管。
[0011]进一步地，所述掺气吸管与透明塑料PVC水管的相接处通过防水密封胶密封。
[0012]作为更优选地，所述掺气收集装置包括排气水箱，所述排气水箱内竖直地设有排气管，所述排气管的底部设有进水端，且排气管进水端处可拆卸地嵌设有自制管盖，透明塑料PVC水管的出水端可拆卸地嵌设在自制管盖中并与排气管连通，排气管上设有球形阀和读数刻度，所述排气水箱的出水端通过回水系统与供水水箱的进水端连通。
[0013]作为更优选地，所述回水系统包括小型直流回水水泵，所述回水水泵的进水端连接有回水水管，且回水水泵的进水端通过回水水管与排气水箱的出水端连接，回水水泵的出水端通过回水水管与供水水箱的进水端连接，供水水箱内设有将其分割为U形的隔板，所述回水水泵与启闭控制系统电性连接。
[0014]进一步地，所述自制管盖至少包括两种，一种自制管盖中间设置用于安装透明塑料PVC水管的放置孔，另一种自制管盖中间不设置放置孔。
[0015]作为更优选地，所述启闭控制系统包括时间继电器，所述时间继电器分别电性连接有计算机和双路稳压直流电源，双路稳压直流电源通过电源线分别与供水水泵和回水水泵电性连接。
[0016]本技术的有益效果：
[0017]本装置可通过启闭控制系统里的时间继电器控制水泵的启闭和定时，测量一定时间内的掺气量，直观评价掺气效果，启闭控制系统里的双路稳压直流电源调节水泵的电压从而调节透明塑料PVC水管中水的流速，或者控制掺气发生装置的条件，例如更换不同半径的掺气吸管、调整掺气吸管插入透明塑料PVC水管的深度，以模拟不同情况下的掺气，同时也可以分析不同因素对于掺气的影响程度；
[0018]通过供水循环系统能够自动实现水的循环利用，能够增加实验的简便性，提高水的利用率。
附图说明
[0019]图1为本技术整体结构示意图；
[0020]图2为本技术掺气系统和排气管剖视示意图；
[0021]图中：1、供水水箱；101、隔板；2、供水水管；3、供水水泵；4、透明塑料PVC水管；5、掺气吸管；6、排气管；601、自制管盖；602、球形阀；7、排气水箱；8、回水水管；9、回水水泵；10、双路稳压直流电源；11、时间继电器；12、计算机。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细描述。
[0023]如图1所示，作为一种优选的实施例1，一种适用于泄洪雾化高速水流掺气实验的模拟装置，包括供水循环系统、启闭控制系统和掺气系统，所述供水循环系统包括供水系统和回水系统，所述掺气系统包括掺气发生装置和掺气收集装置；
[0024]所述供水系统的出水端与掺气发生装置的进水端连接，所述掺气发生装置的出水端与掺气收集装置的进水端连接，所述掺气收集装置的出水端与回水系统的进水端连接，所述回水系统的出水端与供水系统的进水端连接；
[0025]所述启闭控制系统分别与供水系统和回水系统电性连接。
[0026]在上述实施例中，装置通过供水系统供水，利用掺气发生装置模拟掺气情况，并利用掺气收集装置观察掺气效果和影响程度，模拟有压流流态下的掺气过程，同时利用回水系统，实现水的循环实用，节约实验模拟过程中的水量的使用，利用启闭控制系统可以对回水系统和供水系统的水泵进行控制，方便使用，并且使其能够模拟的范围增加。
[0027]作为一种优选的实施例2，所述供水系统包括供水水箱1，所述供水水箱1的出水端
通过供水水管2密封连接有小型直流供水水泵3的进水端，所述供水水泵3的出水端通过供水水管2密封连接有掺气发生装置的进水端，通过供水水泵3的作用，水流由供水水管2从供水水箱1流入掺气发生装置，所述供水水泵3与启闭控制系统电性连接，方便控制模拟和运行。
[0028]作为一种更优选的实施例3，所述掺气发生装置包括透明塑料PVC水管4，所述透明塑料PVC水管4的进水端通过供水水管2与供水水泵3的进水端密封连接，透明塑料PVC水管4的出水端与掺气收集装置连接，透明塑料PVC水管4上径向垂直相交地插设有可更换的掺气吸管5，掺气吸管5与透明塑料PVC水管4连通，通过更改掺气吸管5的粗细以及插入深度，可以模拟不同的掺气情况，透明塑料PVC水管4之中有水流通过时，由于掺气吸管5对水流路径的改变会产生强制掺气。
[0029]作为一种更优选的实施例4，所述掺气吸管5与透明塑料PVC水管4的相接处通过防水密封胶密封，保证相接处的密封连接。
[0030]如图1和图2所示，作为一种更优选的实施例5，所述掺气收集装置包括排气水箱，所述排气水箱内竖直地设有排气管6，所述排气管6的底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于泄洪雾化高速水流掺气实验的模拟装置，包括供水循环系统、启闭控制系统和掺气系统，其特征在于，所述供水循环系统包括供水系统和回水系统，所述掺气系统包括掺气发生装置和掺气收集装置；所述供水系统的出水端与掺气发生装置的进水端连接，所述掺气发生装置的出水端与掺气收集装置的进水端连接，所述掺气收集装置的出水端与回水系统的进水端连接，所述回水系统的出水端与供水系统的进水端连接；所述启闭控制系统分别与供水系统和回水系统电性连接。2.根据权利要求1所述的一种适用于泄洪雾化高速水流掺气实验的模拟装置，其特征在于，所述供水系统包括供水水箱（1），所述供水水箱（1）的出水端通过供水水管（2）密封连接有小型直流供水水泵（3）的进水端，所述供水水泵（3）的出水端通过供水水管（2）密封连接有掺气发生装置的进水端，所述供水水泵（3）与启闭控制系统电性连接。3.根据权利要求2所述的一种适用于泄洪雾化高速水流掺气实验的模拟装置，其特征在于，所述掺气发生装置包括透明塑料PVC水管（4），所述透明塑料PVC水管（4）的进水端通过供水水管（2）与供水水泵（3）的进水端密封连接，透明塑料PVC水管（4）的出水端与掺气收集装置连接，透明塑料PVC水管（4）上径向垂直相交地插设有可更换的掺气吸管（5）。4.根据权利要求3所述的一种适用于泄洪雾化高速水流掺气实验的模拟装置，其特征在于，所述掺气吸管（5）与透明塑料PVC水管（4）的相接处通过防水密封胶密封。5.根据权利要求3所述的一种适用于泄洪雾化高速水流掺气实验的模拟装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：高戈，刘刚，童富果，程军，张艳玲，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：