[发明专利]一种全封闭式闸下出流演示实验装置

说明书

本发明公开了一种全封闭式闸下出流演示实验装置，包括具有边壁侧板的封闭试验箱，在封闭试验箱的底部为一条形供水箱，在试验箱的中部具有一水闸机构，在条形供水箱内设置有水泵，还包括水泵出水口扩散段以及空气箱；水闸机构包括水闸、可调式前曲板、可调式后曲板、排水阀和消力坎；空气箱设置在条形供水箱内，空气箱的顶面与条形供水箱顶面重合，空气箱的顶面设置通气孔单向开关；水泵出水口扩散段的入口连接在水泵的出口；水泵出水口扩散段的出口连接水闸的迎水面。与现有技术相比，本发明演示内容丰富，水跃、水跌和波状水跃演示效果显著，漩涡的形成、分裂、扩散可视化程度较高，结构简洁，使用成本较低，携带展出方便，推广空间大。

技术领域

本发明是针对目前闸下出流演示模型占用空间较大、费用较高、演示内容单一、演示效果不佳、移动携带不便而设计的一种全封闭式闸下出流演示实验装置。它属于农业水利工程技术领域。

背景技术

在目前闸下出流演示模型中，闸体模型和供水排水系统组合起来占地较大，且演示内容过于单一，这类演示系统，难以大范围推广，因而现有技术存在不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而发明一种全封闭式闸下出流演示实验装置，它利用一体化设计，将模型封闭化、小型化；利用闸下急速出流形成的负压区以及通气孔单向开关掺气，将闸下出流变成可视化效果较好的水汽多相流动；利用闸下的急流与消力坎前的缓流形成波状水跃和水跃，以及可调式前曲板和可调式后曲板形成的漩涡区，演示漩涡的形成、分裂和扩散过程，拓宽闸下出流演示内容，以此规避现有技术的不足。

本发明的技术方案是：

一种全封闭式闸下出流演示实验装置，包括具有边壁侧板的封闭试验箱，在封闭试验箱的底部为一条形供水箱，在试验箱的中部具有一水闸机构，在所述条形供水箱内设置有水泵，其特征在于：还包括水泵出水口扩散段以及空气箱；所述在水闸机构包括水闸、可调式前曲板、可调式后曲板、排水阀和消力坎，所述水闸的侧边与边壁侧板滑动相接并可沿边壁侧板上下滑动，所述可调式前曲板与边壁侧板转动相连，所述可调式后曲板与边壁侧板转动相连，所述消力坎置于条形供水箱回水端的顶面，消力坎后部设置有消力坎泄流尾阀，所述排水阀置于条形供水箱顶面上；所述空气箱设置在所述条形供水箱内，空气箱的顶面与条形供水箱顶面重合，空气箱的顶面设置通气孔单向开关；所述水泵出水口扩散段的入口连接在所述水泵的出口；水泵出水口扩散段的出口连接所述水闸的迎水面。

本发明装置其结构由二部分组成：供水供气部分和水闸机构部分。在供水供气部分，设置条形供水箱、水泵、水泵出水口扩散段、空气箱、通气孔单向开关，其工作机理：利用水泵将条形供水箱的水，经水泵出口增速进入水泵出水口扩散段，在水闸底部局部边界形成负压区，使得通气孔单向开关打开，被吸出的气体和闸下水流混合为多相流，增加演示效果。在水闸机构部分，设置可调式前曲板、可调式后曲板、排水阀、消力坎，其工作机理：对于闸下泄水流，不仅可演示水跃和波状水跃，还可通过调节可调式前曲板和可调式后曲板，观察闸后漩涡的生成，分裂和扩散。本发明的优点：与现有技术相比，本发明采用的移动曲板导流、负压流动掺气结构和封闭式一体设计，演示内容丰富，水跃、水跌和波状水跃演示效果显著，漩涡的形成、分裂、扩散可视化程度较高，结构简洁，携带展出方便，推广空间大。

附图说明

图1是本发明装置示意图。

其中：1、水泵，2、水泵出水口扩散段，3、水闸，4、空气箱，5、通气孔单向开关，6、闸下出流，7、前部漩涡，8、可调式前曲板，9可调式后曲板，10、条形供水箱，11、后部漩涡，12、排水阀，13、消力坎，14、消力坎泄流尾阀，15、边壁侧板。

具体实施方式