[实用新型]一种多类型水力参数测定装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种多类型水力参数测定装置，属于水利实验技术领域，实现在同一实验平台研究有压流和明渠流，测定有压管流的水头损失、压强等参数，观察堰流、闸孔出流、水跃、水跌等水流现象并测量其相关水位、流速等参数。

背景技术：

在水利工程中经常遇到有压流和无压明渠流两种流体类型，研究有压流和无压明渠流的水力参数对于水利工程建设具有重要意义，同时也是高等院校水力学和流体力学课程的主要内容，观察水流现象，测定水力参数，能够验证水力学基本理论，增强感性认识，巩固理论知识。然而，现有的实验装置中有压流实验与无压流实验通常在不同的装置上进行，这样就存在占用实验室空间过大、成本过高等缺陷，一个实验装置只能进行一类实验项目，难以满足日常教学科研实验需要。本实用新型流体水力参数测定装置采用组合拼装的思想，创造性的将多种实验所需装置集合于一体，在满足实验要求的条件下，能够大量节省实验装置占用空间，节省实验装置制作成本和实验成本，为水力参数测定提供了新的平台，同时也为水力学实验开展提供了新的思路。

实用新型内容：

本实用新型的目的：

提供一种多类型水力参数测定装置，解决现有实验装置功能单一，占地面积大，实验装置制作和实验成本高等缺陷。装置的独特设计实现了在一个水箱和一段固定水槽组成的实验平台上开展多种有压流和无压流实验，测定多种类型实验的水力参数的目的。不仅节约水箱和抽水泵，而且节省了大量占地空间和面积，具有良好的应用前景。

本实用新型的技术方案：

为解决上述技术问题，本实用新型的一种多类型水力参数测定装置，主体由水箱、固定水槽段、旋转测定段组成。

所述水箱分为两层三箱，包括下层的储水箱、上层的稳水箱和溢流箱，稳水箱和溢流箱之间通过在滑动槽中滑动的溢流平台分隔，储水箱靠近固定水槽段一侧的壁面上设有三角量水堰，三角量水堰与固定回水槽出水口连通，稳水箱靠近固定水槽段一侧的壁面上设有明渠流的梯形出水口，储水箱和稳水箱通过压力管连通，压力管上装有抽水泵，储水箱和溢流箱通过溢水回流孔连通。实验装置长久不用或者需要进行维护时，可将储水箱下部的排水口打开，排出水箱中多余的水。

所述固定水槽段位于水箱和旋转测定段之间，固定水槽段由上部的固定水槽和下部的固定回水槽组成，固定水槽段的进水口端连接固定在梯形出水口，固定水槽段的固定回水槽出水口与储水箱上的三角量水堰连通。

所述旋转测定段由四个对称的水槽组成，其中的两个水槽为有压流实验槽，分别装有等直径圆形管和变直径圆形管，另外的两个水槽为明渠流实验槽，四个水槽的槽底末端均留有许多出水孔与回水槽进口相通，每个水槽与旋转轴之间设有回水槽，在水槽和回水槽右端设有挡水板，相邻的每两个水槽之间通过30°弧形固定翼连接，弧形固定翼与旋转轴连接固定；旋转轴通过轴承置于两个支架之间。

所述旋转测定段每次旋转90°，其中一个水槽及其下部的回水槽与固定水槽段的固定水槽和固定回水槽能够组成一种自循环水力学实验装置；从回水槽的回水槽进水口到固定回水槽出水口组成的整条回水槽的横截面是逐渐增大的等腰三角形，形成由右向左的正坡，保证水流能够回流到储水箱中。

所述溢流平台包括支杆、螺母、螺纹杆和溢流板，溢流板的高度通过转动悬挂在支杆上的螺母牵动螺纹杆调节，能够精细地调节稳水箱中的流量和水位，溢流板与滑动槽之间通过橡皮垫紧密连接。

优选地，所述的压力管上端安装着消能罩。

优选地，所述的抽水泵设置在水箱外部，并采用变频泵。

优选地，所述支架能够在支架滑动槽上滑动或固定，方便旋转测定段的旋转以及与固定水槽段对接。

优选地，所述旋转测定段的四个水槽采用对称结构，且水槽横截面采用梯形截面。

优选地，所述固定水槽的两侧壁的宽度大于梯形出水口的两腰的长度，保证从梯形出水口流出的水流不会外溢到地面。

优选地，所述有压流实验槽的水槽左端安装有水槽挡板，水槽挡板与固定水槽、等直径圆形管、变直径圆形管通过橡皮圈无缝衔接封闭，在固定水槽段形成有压流环境，为旋转测定段的有压流实验提供充足水压条件，保证圆形管中水流为有压流。