[发明专利]一种平水整流装置及其整流方法

说明书

技术领域

本发明涉及平水整流装置，具体涉及水流实验中具有水头调节功能的平水整流装置及其整流方法。

背景技术

水工、河工模型试验是解决重大工程问题的主要手段之一，试验过程中需要研究恒定水流条件下工程对水流结构的影响，为保证模型进口水流的稳定性，需要采用平水装置稳定水流的水头，防止水头波动出流不稳，影响流态稳态的稳定性。当前平水装置形态固定，水头不可调节，由于试验对象和模拟水流条件的差异，试验中需要不同水头的平水装置，只能重复建设，浪费了人力物力。因此，迫切需要能够进行水头调节功能的平水装置。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种平水整流装置及其整流方法，水箱在丝杆作用下可以沿进水管上下运动，实现水头高度调节，通过顶整流板和底整流板孔的交错设置，大大的减小水流冲击，结构简单，方便实用。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种平水整流装置,包括水箱、驱动水箱升降的升降装置、进水管、底整流板、顶整流板、出水孔，所述进水管经水箱底部中心开孔通入水箱，水箱侧壁设有出水孔，水箱底部上方依次设有底整流板和顶整流板，底整流板和顶整流板交替设有孔作为出水口。

作为优选，所述升降装置包括伺服电机和丝杆，伺服电机驱动丝杆转动从而带动水箱的沿进水管上下移动，进水管外壁设有刻度尺，记录水箱移动距离。

为了能够减缓进水管水流的水压，所述底整流板中部封闭，边缘开孔作为出水口，顶整流板为边缘封闭，中部开孔作为出水口；顶整流板的孔为十字形。

为了便于溢出水排出，所述水箱四周设有溢流坎，溢流坎设有侧向倾角，倾角角度为45-65度，水箱外壁设有积水槽，水流经溢流坎溢出至积水槽，再由排水管排出。

作为优选，所述进水管顶端设有侧向分流口。

本发明中，水流从分流出来后，冲击底整流板，减小水流动力，水流从底整流板边缘处进入第二层整流区，在顶整流板约束下，水流动能大幅减小，水流从顶整流板中部流出，有效完成水流的整流。

本发明还公开了一种基于上述平水整流装置的平水整流方法，水箱初始位置高程为H₀，水箱边壁高度为B，则出水孔中水流的水头为：

H=H₀+B

调节升降装置，使水箱上下移动，移动距离ΔH由进水管外壁刻度尺获取，则出水孔中水流的水头调节为：

水箱上升：H=H₀+ΔH+B

水箱下降：H=H₀-ΔH+B

有益效果：本发明的一种平水整流装置及其整流方法，水箱在丝杆作用下可以沿进水管上下运动，实现水头调节，满足不同水头的需求；进水管采用侧向分流口，减小水流冲击；水箱自底部向上分别设有底整流板和顶整流板，其出水口相互交错，错层布置，结合水箱四周溢流方式，大幅提高了水头的稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中底整流板结构示意图；

图3为本发明中顶整流板结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1至图3所示，本发明的平水整流装置,具有水头调节功能的,包括水箱1、驱动水箱1升降的升降装置、进水管4、底整流板7、顶整流板8、出水孔9、溢流坎10、积水槽11和排水管12，所述进水管4经水箱1底部中心开孔通入水箱1，水箱1侧壁设有出水孔9，水箱1底部上方依次设有底整流板7和顶整流板8，底整流板7和顶整流板8交替设有孔。

在本发明中，水箱1底部上方设有底整流板7，底整流板7上方设有顶整流板8，底整流板7和顶整流板8交替设有孔，即出水口，并且底整流板7和顶整流板8的出水口相互交错，消耗水流动能，实现整流。具体来说，底整流板7中部封闭，边缘开孔作为出水口，顶整流板8为边缘封闭，中部开孔作为出水口，顶整流板8的孔为十字形，进水管4顶端设有侧向分流口6，减缓进水管4进入水箱1中的水压，伺服电机2和丝杆3有两组，对称分布在水箱1两侧，能够使水箱1平稳的升降，进水管4外壁设有刻度尺，记录水箱1移动距离，所述水箱1四周设有溢流坎10，溢流坎10设有侧向倾角，倾角角度为45-65度，水箱1外壁设有积水槽11，水流经溢流坎10溢出至积水槽11，再由排水管12排出。