【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水利工程领域，特别是一种布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能方法及装置。
技术介绍
1、在水利水电工程中，水闸下游的水流冲刷问题是比较普遍并且是并不能避免的问题之一，消能防冲的设计也成了重点问题，目前常规的处理方式为在下游修建消力池、海漫等设施进行消能防冲，减小对河床的冲刷，并采用混凝土护坦来加强河道的防冲能力。
2、但对于许多具体工程，简单的工程实际本身不足以对抗水闸上游来流的冲击，为了更有效地减小水闸上游来流对水闸下游的冲刷破坏，保护整体河床的稳定性，因此本专利技术提出一个统筹实际、可靠、经济、高效的一种布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置。
技术实现思路
1、鉴于现有的消能装置中存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术所要解决的问题在于简单的工程实际本身不足以对抗水闸上游来流的冲击。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供了一种布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能方法，其包括：保持消能箱第一状态不变；交错旋转所述消能箱；旋转剩余所述消能箱；根据水流状态的变化，对整体装置进行以上步骤的调节以满足消能效果。
4、作为本专利技术所述布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能方法的一种优选方案，其中：将所述消能箱的平均效能率η(t)作为调节的主要依据，设定阈值[σ]，水流视为恒定均匀流，截取s1、s1断面，s1为水闸下游，装置上游断面，s1为装置下游断面，则平均
5、
6、式中：es1为t时刻单位时间内流入消能设施内流体的能量，具体公式如下：
7、
8、es2为t时刻单位时间内流出消能设施内流体的能量，具体公式如下：
9、
10、z1为s1断面的位置水头，单位m，其大小取决于s1断面的位置，单位m；z2为s2断面的位置水头，其大小取决于s2断面的位置，单位m；为s1断面的压强水头，单位m，由第一水位计所测得的实时水位的平均值得出。
11、为s2断面的压强水头，单位m，由第二水位计所测得的实时水位的平均值得出。
12、为s1断面的平均流速水头，单位m，v1是第一流速测量器所测量实时流速值的平均值，α1取1.0。
13、为s2断面的平均流速水头，单位m，v2是第二流速测量器所测量实时流速值的平均值，α2取1.0。
14、当平均消能率η(t)＝[σ]时，则调节结束。
15、第二方面，本专利技术实施例提供了一种布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置，其包括消能单元，包括消力池、设置于所述消力池底部的多个消能箱、设置于所述消力池两侧的多个第一测量组件和多个第二测量组件；所述消能箱为蜂窝状半圆柱形，包括外壳、等距设置于所述外壳内的过水板，和贯通设置于所述消能箱底部的电动转轴。
16、作为本专利技术所述布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置的一种优选方案，其中：所述外壳包括拱顶与所述拱顶底部固定连接的底板。所述拱顶表面设置多个过水孔，所述拱顶为半圆柱形；所述过水板沿拱顶的直径方向等距设置。
17、作为本专利技术所述布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置的一种优选方案，其中：所述过水板包括设置于其一侧的多个消能柱，和设置于所述过水板表面的多个过水孔，且所述拱顶的表面同样设置多个过水孔。
18、作为本专利技术所述布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置的一种优选方案，其中：所述消力池底部开设有多个配合所述消能箱转动的凹槽；其中，所述消力池的护坦厚度满足l为消力池长度。
19、作为本专利技术所述布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置的一种优选方案，其中：所述第一测量组件包括第一流速测量器和设置于所述第一流速测量器一侧的第一水位计。
20、作为本专利技术所述布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置的一种优选方案，其中：所述第二测量组件包括第二流速测量器和设置于所述第二流速测量器一侧的第二水位计。
21、作为本专利技术所述布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置的一种优选方案，其中：所述消能箱阵列设置于所述消力池底部的凹槽内；所述消能箱包括三种状态，具体为第一状态时，所述消能箱的拱顶位于所述凹槽内；第二状态时，所述消能箱在所述电动转轴的驱动下，交错旋转出凹槽；第三状态时，所有所述消能箱在所述电动转轴的驱动下全部旋转出凹槽，所述消能箱的拱顶位于所述消力池上方。
22、本专利技术有益效果为对传统水闸下游消力池进行改造，增加了传统水闸下游消力池的消能效果，对水闸下游的消能防冲以及河道的整体稳定性有很大的效益，灵活地利用旋转装置，根据消能率的变化调节装置的运行状态来满足水闸下游所需要的不同消能效果，所设置的旋转结构连接控制系统，各调节步骤也可以自由转换，可以灵活地根据工程实际情况进行调节，操作简单方便。
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1.一种布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能方法，其特征在于：
2.如权利要求1所述的布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能方法，其特征在于：将所述消能箱(102)的平均效能率η(t)作为调节的主要依据，设定阈值[σ]，水流视为恒定均匀流，截取S1、S1断面，S1为水闸下游，装置上游断面，S1为装置下游断面，则平均消能率η(t)的计算公式为：
3.一种布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置，基于权利要求1或2所述的布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能方法，其特征在于：包括，
4.如权利要求3所述的布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置，其特征在于：所述外壳(102a)包括拱顶(102a-1)与所述拱顶(102a-1)底部固定连接的底板(102a-2)；所述拱顶(102a-1)为半圆柱形；所述过水板(102b)沿拱顶(102a-1)的直径方向等距设置。
5.如权利要求4所述的布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置，其特征在于：所述过水板(102b)包括设置于其一侧的多个消能柱(102b-1)，和设置于所述过水板(102
6.如权利要求5所述的布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置，其特征在于：所述电动转轴(102c)贯通设置于所述底板(102a-2)上，且带动所述消能箱(102)转动。
7.如权利要求6所述的布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置，其特征在于：所述消力池(101)底部开设有多个配合所述消能箱(102)转动的凹槽；其中，所述消力池(101)的护坦厚度满足L为消力池长度。
8.如权利要求7所述的布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置，其特征在于：所述第一测量组件(103)包括第一流速测量器(103a)和设置于所述第一流速测量器(103a)一侧的第一水位计(103b)。
9.如权利要求8所述的布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置，其特征在于：所述第二测量组件(104)包括第二流速测量器(104a)和设置于所述第二流速测量器(104a)一侧的第二水位计(104b)。
10.如权利要求9所述的布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置，其特征在于：所述消能箱(102)阵列设置于所述消力池(101)底部的凹槽内；所述消能箱(102)包括三种状态，具体为，
...【技术特征摘要】
1.一种布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能方法，其特征在于：
2.如权利要求1所述的布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能方法，其特征在于：将所述消能箱(102)的平均效能率η(t)作为调节的主要依据，设定阈值[σ]，水流视为恒定均匀流，截取s1、s1断面，s1为水闸下游，装置上游断面，s1为装置下游断面，则平均消能率η(t)的计算公式为：
3.一种布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置，基于权利要求1或2所述的布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能方法，其特征在于：包括，
4.如权利要求3所述的布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置，其特征在于：所述外壳(102a)包括拱顶(102a-1)与所述拱顶(102a-1)底部固定连接的底板(102a-2)；所述拱顶(102a-1)为半圆柱形；所述过水板(102b)沿拱顶(102a-1)的直径方向等距设置。
5.如权利要求4所述的布置在水闸下游消力池的分布式蜂窝状消能装置，其特征在于：所述过水板(102b)包括设置于其一侧的多个消能柱(102b-1)，和设置于所述过水板(102b)表面的多个过水孔(102b-2)，且所述拱顶(102a-1)的表面同样...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆伟刚，鲍思曼，徐波，许帅鹏，王亚琪，张文杰，沈毅韵，高兴和，张旭，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：
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