[发明专利]无缩尺影响的高速高压缝隙流试验装置

说明书

技术领域

本发明属于水力学试验设备领域，涉及一种缝隙流试验装置，具体的说是一种无缩尺影响的高速高压缝隙流试验装置。

背景技术

目前在水力学实验室中，常见的高速高压缝隙流试验装置由试验工作段和供回水管路组成，试验时，现有的高速高压缝隙流试验装置只能主要模拟高速高压缝隙流段的准二维流态，不能模拟三维流态，特别是缝隙流出口与原型的三维连续流态连续过程有明显差别。因此需要一种能准确模拟缝隙流出口的无缩尺影响的高速高压缝隙流三维流态试验装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种无缩尺影响的高速高压缝隙流试验装置，能准确模拟缝隙流出口的高速高压缝隙流三维流态，解决普通高速高压缝隙流试验中不能准确模拟原型连续三维流态过程的难题。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

无缩尺影响的高速高压缝隙流试验装置，包括稳压桶、缝隙流工作段、廊道工作段和计算机；缝隙流工作段内设有阀门门楣体型，阀门门楣体型上接有通气减蚀管；稳压桶的进水口通过第一渐变段连接进水管，进水管上设有高压水泵，高压水泵的泵前进水管上设有进水管路阀门，高压水泵的泵后进水管上设有高压泵后闸阀；稳压桶的出水口通过第二渐变段连接缝隙流工作段，缝隙流工作段的出水口连接廊道工作段的一个进水口；廊道工作段的另一个进水口通过第三渐变段连接廊道水流进水管，廊道水流进水管上设有加压泵，加压泵的泵前进水管上设有廊道水流进水管路闸阀，加压泵的泵后进水管上设有加压泵后闸阀；廊道工作段的出水口通过第四渐变段连接出水管，出水管上设有出水管闸阀；缝隙流工作段的进水口处设有缝隙流进口压力传感器，缝隙流工作段的出水口处设有缝隙流出口压力传感器，廊道工作段的顶部设有廊道顶压力传感器，缝隙流进口压力传感器、缝隙流出口压力传感器和廊道顶压力传感器都与计算机通信连接。

这样，对水泵输出频率及各部位电动闸阀的开度实时调整，当缝隙流进水口、出水口及廊道顶压力达到试验所需压力时，进行试验；缝隙段侧水流经进水管路阀门、高压水泵、高压泵后闸阀、第一渐变段、稳压桶、第二渐变段、缝隙流工作段后进入廊道工作段；廊道侧水流经过廊道水流进水管路闸阀、加压泵、加压泵后闸阀、第三渐变段渐变段进入廊道工作段，上述两股水流在廊道工作段交汇，通过第四渐变段、出水管路及出水管闸阀泄向水库；试验过程中，通过通气减蚀管可以对缝隙段进行掺气，可以研究掺气对缝隙流的影响；改变阀门开度，设定下一组次的缝隙流进水口、出水口及廊道顶压力，下一试验过程开始，如此往复，准确模拟缝隙流出口的无缩尺影响的高速高压缝隙流三维流态。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的无缩尺影响的高速高压缝隙流试验装置，第一渐变段为由进水口逐渐向出水口扩大的圆变方渐变段；第二渐变段为由进水口逐渐向出水口缩小的方变方渐变段；第三渐变段为由进水口逐渐向出水口扩大的圆变方渐变段；第四渐变段为由进水口逐渐向出水口缩小的方变圆渐变段。设置渐变段主要作用使水流在管路中的损失减小、水流流态顺畅。

前述的无缩尺影响的高速高压缝隙流试验装置，稳压桶的进水口通过一根稳压管连接第一渐变段，起到压力稳定的作用。

前述的无缩尺影响的高速高压缝隙流试验装置，缝隙流进水管上设有两台并联的变频高压水泵，廊道进水管上设有一台变频高压水泵，和前述的进出水口闸阀，都通过计算机实时自动控制水泵输出频率的大小及闸阀的开度，提供试验所需的压力和流量。

前述的无缩尺影响的高速高压缝隙流试验装置，廊道工作段设有观察窗，便于观察实验过程。

本发明的有益效果是：本发明通过各管路的连接，以及各阀门、渐变段和水泵的设置，可以准确模拟缝隙流出口的无缩尺影响的高速高压缝隙流三维流态，解决普通高速高压缝隙流试验中不能准确模拟原型的连续三维流态过程的难题；另外，通过在缝隙流工作段内设有阀门门楣体型，阀门门楣体型上接有通气减蚀管，可以研究掺气对缝隙流的影响，一举两得。

附图说明

图1为本发明的连接示意图。

具体实施方式

    实施例1