[发明专利]水利模型加糙方法

说明书

本发明公开了水利模型加糙体及加糙方法，该加糙体包括一体成型的加糙体本体，所述加糙体本体包括若干个翅板，所有的翅板规格一致，所有的翅板的一侧边缘围绕空芯圆管熔融一体，所有的翅板围绕空芯圆管均匀分布，所述空芯圆管的高度与翅板的高度一致。该加糙方法包括（1）制作水利模型；（2）制作加糙体；（3）在水利模型中加糙。本发明，利用圆角翅板能够使水流按流线转向，减小对试验水流干扰，同时也对水流具有一定的阻力可以测定出粗糙率，模型潮位、流速与天然基本一致，模型较好地复演了天然河道水流运动规律，加糙体前后对称一致，可以在同一基准情况下，解决涨退潮或分流或汇流时模型试验的加糙问题。

技术领域

本发明涉及水利模型加糙方法，属于水利模型试验技术领域。

背景技术

加糙是水利模型试验的关键技术之一，绝大多数水利模型都需要加糙才能满足水利模型的阻力相似,因此模型加糙效果的好坏直接关系着水利模型模拟的效果和精度。

水利模型常采用的加糙体有卵石、碎石、混凝土立方体、平板以及十字板等，从宏观角度来看，其适应水槽试验，起到一定的加糙效果，然对于微观机理的探讨以及研究较为欠缺，加糙体的绕流是其形成宏观阻力的最重要的微观过程，研究加糙体绕流对于认识模型加糙的微观机理有着非常重要的意义，现目前使用的加糙体存在如下几点问题，现有加糙体形态不规则，研究糙度数值无法准确定位；理论上分析粗糙率时，需要根据加糙体之间的不同布置横距以及纵距拟合糙率计算公式，现有加糙体很难很好的定位，一方面加糙体形状不规则，另一方面，现有加糙体材质也很难利用胶水粘贴固定，且胶水难以接受水流长期冲击；现有的三角形或梅花型加糙体由于其加糙体外形无法完全对称，对于涨退潮试验无法做到双向准确试验，试验适应性过于单调；现有加糙体边界为直角变化，没有流线型的圆弧倒角，易造成对试验水流的实际干扰。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种水利模型加糙方法，其具体技术方案如下：

水利模型加糙体，包括一体成型的加糙体本体，所述加糙体本体包括若干个翅板，所有的翅板规格一致，所有的翅板的一侧边缘围绕空芯圆管熔融一体，所有的翅板围绕空芯圆管均匀分布，所述空芯圆管的高度与翅板的高度一致。

所述翅板的拐角均设置呈圆角，所述翅板的边缘均设置呈圆角边缘。

水利模型加糙方法，包括以下操作步骤：

（1）制作水利模型：根据项目工程实际规模，等比例缩放，制作水利模型，在水利模型注入水，形成水流，模拟项目工程实际水流；

（2）制作加糙体：利用3D打印机制作如权利要求2所述的水利模型加糙体；

（3）在水利模型中加糙：在水利模型中规律地固定若干个加糙体。

所述步骤（3）中通过在加糙体的空芯圆管中浇筑与水利模型相同材质的浇筑物，让其与水利模型同步凝固，进而实现加糙体与水利模型固定；

或者利用连接件将加糙体固定在水利模型中的任意面上。

在水利模型中，沿水流方向，任意相邻所述加䎭体的空芯圆管的中心间距是翅板宽度的5~10倍，沿水流方向的水平垂直方向，任意相邻所述加䎭体的空芯圆管的中心间距是翅板宽度的10~30倍。

所述加䎭体的高度为水利模型中水深的1/10~1/20。

所述加䎭体的翅板的宽度是水利模型中河宽的1/20~1/60。

所述加䎭体翅板的宽度是翅板长度的1/5~1/6。

所述加䎭体的翅板长度是翅板高度的3/4~5/4。

本发明的有益效果是：