【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及浮力射流，尤其涉及一种用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置及实验方法。
技术介绍
1、浮力射流是指即受初始动量影响，又受浮力作用的流体运动现象。其被广泛应用于污染物扩散，热量传递以及烟囱排放等工程领域。脉冲式多孔浮力射流引入了脉冲射流的因素，而脉冲射流会产生一定的水锤效应及更高的扩散率及卷吸率，导致脉冲射流与环境水体的相互作用更为复杂，其内部涡旋结构的生成、发展、演化过程以及与周围环境流体的相互作用都发生了显著变化。因此，脉冲式多孔浮力射流是一种具有实际工程应用背景及重要理论研究价值的复杂射流流动，对其展开流动结构及混合特性研究，有助于丰富经典的浮力射流理论，深化浮力射流与环境流体相互作用机理的认识，还能为所涉及到的工程应用问题提供科学依据。
2、由于脉冲射流的水锤效应，其会给浮力射流带来更好的扩散效果。在已公布的相关浮力射流实验台技术方案中，仅考虑了单孔连续流及海洋波环境的影响，其并未考虑非连续流及多孔的工况。本实验台既可以测量脉冲条件下热水浮力射流和污水浮力射流的扩散情况，也可以测量多孔条件下浮力射流之间的相互作用。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述现有用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置存在的问题，提出了本
3、因此，本专利技术目的是提供一种用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其目的在于提出一种可以全面研究密度弗汝德数、相对孔间距离、相对淹没深度及脉冲周期对交叉、平行多孔浮力射流形成的流场结构特征影响的实验装置。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，此实验装置包括水循环单元和采集测量单元，其中，水循环单元，其包括供水组件、与供水组件输出端相连的引流管路，以及连接于引流管路输出端的射流管件，射流管件设置于水槽内；采集测量单元，其包括计算机、与计算机电性连接的同步仪、与同步仪电性连接的激光器和摄像机，以及设置于激光器输出端的片光源；片光源设置于射流管件射出口的上方。
5、作为本专利技术用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置的一种优选方案，其中：供水组件包括热水器和与之腔体连通的恒定水箱，恒定水箱的底部具有出水口。
6、作为本专利技术用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置的一种优选方案，其中：引流管路包括有不少于路，且每条管路中包括引流管和连接于引流管中的流量计、阀门、脉冲发生器；引流管的输入端连接于出水口。
7、作为本专利技术用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置的一种优选方案，其中：射流管件包括调节架和设置于调节架上且数量不少于个的射流管；射流管与引流管路的路数相对应，且对应相连；射流管通过调节架放置于水槽内。
8、采集测量单元任一射流管设置于调节架的中部，其射出口竖直向上，其余射流管均匀分布于调节架的四周，且射出口均倾斜朝向中间射流管中轴线方向，形成夹角。
9、作为本专利技术用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置的一种优选方案，其中：调节架包括调节架包括安装框、设置于所述安装框内的移动框和连接所述移动框的角度调节杆；所述安装框的两端侧壁中对称开设有限位滑槽，所述移动框的两端通过凸缘限位滑动于所述限位滑槽内，并通过复位弹簧与安装框的端部侧壁相连；所述移动框的框内设置有滑动杆，所述角度调节杆的一端套接在所述滑动杆上。
10、作为本专利技术用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置的一种优选方案，其中：所述安装框中部的一面侧壁上设置有型固定板、于所述型固定板的短边处设置有间距调节螺栓，所述间距调节螺栓的端部设置有三角挤压块；所述安装框中部的另一面侧壁上设置有固定块，所述固定块的中部开设有条形滑槽，所述固定块上设置有角度调节螺栓，所述角度调节螺栓的端部延伸于所述条形滑槽内，并与滑动于所述条形滑槽内的推进杆接触。
11、作为本专利技术用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置的一种优选方案，其中：所述移动框的框内侧壁上开设有导向滑槽，所述滑动杆的两端滑动于所述导向滑槽内，所述滑动杆的中部铰接有偏转杆，所述偏转杆的另一端与所述引流管的管壁铰接，所述滑动杆的侧壁上还设置有限位弹簧，所述限位弹簧的另一端连接于所述移动框的框内侧壁上；所述移动框贯穿所述限位滑槽的凸缘侧壁上设置有挤压块，所述挤压块的倾斜面与所述三角挤压块的斜面配合接触；所述角度调节杆远离所述滑动杆的一端侧壁上开设有开放滑槽，所述推进杆嵌入滑动于所述开放滑槽内。
12、作为本专利技术用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置的一种优选方案，其中：恒定水箱的水位与射流管在水槽内的水位具有恒定的水头差；射流管中射出的射流水体密度不大于水槽内的环境水体密度。
13、本专利技术另一个目的是提供一种用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其目的在于提出一种可以全面研究密度弗汝德数、相对孔间距离、相对淹没深度及脉冲周期对交叉、平行多孔浮力射流形成的流场结构特征影响的实验装置。
14、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置的实验方法，使用如上述的实验装置，还包括如下实验步骤：
15、s1：搭建实验装置，并调节实验装置进入初始状态；
16、s2：调节实验装置，达到预设的实验参数；
17、s3：调整的实验参数包括，实验水体的密度弗劳德数、各射流管之间的相对孔间距离、射流管的相对淹没深度和脉冲发生器的脉冲周期；
18、s4：开启阀门和脉冲发生器，各射流管于水槽内产生射流；
19、s5：再开启同步仪，控制激光器和摄像机同步运行，对射流管的射出位置进行拍摄；
20、s6：将拍摄到的运动轨迹和实时图像传入计算机内，并通过计算机软件进行数据处理。
21、本专利技术的有益效果：
22、本专利技术中通过设置水循环单元构建了用于多孔脉冲式浮力射流实验的装置，结合采集测量单元能够捕捉到水循环单元在不同脉冲周期、相对孔间距离及相对淹没深度条件下多孔圆形浮力射流的流场结构及其变化；更进一步的通过计算机专业软件分析处理捕捉到的图像，分析得出不同实验水体在浮力射流的扩散情况和多孔条件下浮力射流之间的相互作用。
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1.一种用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其特征在于：包括，
2.根据权利要求1所述的用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其特征在于：所述供水组件(101)包括热水器(101a)和与之腔体连通的恒定水箱(101b)，所述恒定水箱(101b)的底部具有出水口(C)。
3.根据权利要求2所述的用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其特征在于：所述引流管路(102)包括有不少于3路，且每条管路中包括引流管(102a)和连接于所述引流管(102a)中的流量计(102b)、阀门(102c)、脉冲发生器(102d)；
4.根据权利要求1～3任一所述的用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其特征在于：所述射流管件(103)包括调节架(103a)和设置于所述调节架(103a)上且数量不少于3个的射流管(103b)；
5.根据权利要求4所述的用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其特征在于：任一所述射流管(103b)设置于所述调节架(103a)的中部，其射出口竖直向上，其余所述射流管(103b)均匀分布于调节架(103a)的四周，且射出口均倾斜朝向中间所
6.根据权利要求5所述的用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其特征在于：所述调节架(103a)包括安装框(103a-1)、设置于所述安装框(103a-1)内的移动框(103a-2)和连接所述移动框(103a-2)的角度调节杆(103a-3)；
7.根据权利要求6所述的用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其特征在于：所述安装框(103a-1)中部的一面侧壁上设置有L型固定板(103a-1c)、于所述L型固定板(103a-1c)的短边处设置有间距调节螺栓(103a-1d)，所述间距调节螺栓(103a-1d)的端部设置有三角挤压块(103a-1f)；
8.根据权利要求7所述的用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其特征在于：所述移动框(103a-2)的框内侧壁上开设有导向滑槽(103a-2c)，所述滑动杆(103a-2b)的两端滑动于所述导向滑槽(103a-2c)内，所述滑动杆(103a-2b)的中部铰接有偏转杆(103a-2d)，所述偏转杆(103a-2d)的另一端与所述引流管(102a)的管壁铰接，所述滑动杆(103a-2b)的侧壁上还设置有限位弹簧(103a-2e)，所述限位弹簧(103a-2e)的另一端连接于所述移动框(103a-2)的框内侧壁上；
9.根据权利要求3所述的用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其特征在于：所述恒定水箱(101b)的水位与所述射流管(103b)在水槽(104)内的水位具有恒定的水头差(ΔH)；
10.一种用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置的实验方法，其特征在于：使用如权利要求3～9任一所述的实验装置，还包括如下实验步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其特征在于：包括，
2.根据权利要求1所述的用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其特征在于：所述供水组件(101)包括热水器(101a)和与之腔体连通的恒定水箱(101b)，所述恒定水箱(101b)的底部具有出水口(c)。
3.根据权利要求2所述的用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其特征在于：所述引流管路(102)包括有不少于3路，且每条管路中包括引流管(102a)和连接于所述引流管(102a)中的流量计(102b)、阀门(102c)、脉冲发生器(102d)；
4.根据权利要求1～3任一所述的用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其特征在于：所述射流管件(103)包括调节架(103a)和设置于所述调节架(103a)上且数量不少于3个的射流管(103b)；
5.根据权利要求4所述的用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其特征在于：任一所述射流管(103b)设置于所述调节架(103a)的中部，其射出口竖直向上，其余所述射流管(103b)均匀分布于调节架(103a)的四周，且射出口均倾斜朝向中间所述射流管(103b)中轴线方向，形成夹角。
6.根据权利要求5所述的用于多孔脉冲浮力射流扩散的实验装置，其特征在于：所述调节架(103a)包括安装框(103a-1)、设置于所述安装框(103a-1)内的移动框(103a-2)和连接...
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