[发明专利]一种虹吸管路输送性能试验台

说明书

本发明提供了一种虹吸管路输送性能试验台，包括主水箱，虹吸管和下水箱；所述主水箱与下水箱存在高度差，所述下水箱通过循环水泵连通主水箱；所述虹吸管的一端位于主水箱内，所述虹吸管的另一端设有真空泵，所述虹吸管与下水箱通过主管连通，所述主水箱出口与主管通过支管连通。位于主水箱内的所述虹吸管的一端设有整流器，所述整流器内设有若干均布渐扩管，若干所述渐扩管大端与虹吸管的一端汇集连通。本发明可以有效观察水箱及虹吸管，主管，驼峰以及下降段的流动状态并进行图像采集，使用不同类型入口整流器从而模拟出多种应用场合，从而系统地探索入口流态，上下水位差，管径等对虹吸管输送性能的影响。

技术领域

本发明涉及流体管路实验领域或者虹吸输送领域，特别涉及一种虹吸管路输送性能试验台。

背景技术

虹吸输水的基本工作原理为：利用重力作用，在充满水的管道中，由上、下游水位差而产生的重力作为动力，驱动管内水流动，从而达到无外加动力驱动的水流输送，从而使得水流源源不断地从高处流向低处，其优点在于可以减少工程水下作业工作量，降低施工中的困难。

当前，水利工程需求很大，在小型水库中常使用虹吸式输水管进行排水，尽管虹吸管设备在国外已经得到了较广泛的应用，但是关于它的水力设计和性能研究都还未成熟，在实际应用中往往借鉴工程经验，而对其自吸机理尚未有深入透彻的研究。虹吸式输水管的性能提升必须通过试验对其自吸机理进行研究，从而对管路装置进行优化。

目前对虹吸式输水管的试验研究较多，但所用试验台功能单一，大多仅针对虹吸管的一项指标进行测试，无法通过调节水位差，管道口径进行其他参数性能测试。故通用性较差，功能较为单一且耗费较高。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种虹吸管路输送性能试验台，为了详细而系统的研究虹吸管自吸机理，以及入口流态，上下水位差，管径等对虹吸管输送性能的影响。通过对虹吸管路输送性能试验台的设计可以有效观察水箱及虹吸管，主管，驼峰以及下降段的流动状态并进行图像采集，同时选取管路各不同部位进行压力以及速度的测量，并且该试验台还可调整上下水位，虹吸管安装高度，管道管径，驼峰真空度，使用不同类型入口整流器从而模拟出多种应用场合，从而系统地探索入口流态，上下水位差，管径等对虹吸管输送性能的影响。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种虹吸管路输送性能试验台，包括主水箱，虹吸管和下水箱；所述主水箱与下水箱存在高度差，所述下水箱通过循环水泵连通主水箱；所述虹吸管的一端位于主水箱内，所述虹吸管的另一端设有真空泵，所述虹吸管与下水箱通过主管连通，所述主水箱出口与主管通过支管连通。

进一步，位于主水箱内的所述虹吸管的一端设有整流器，所述整流器内设有若干均布渐扩管，若干所述渐扩管大端与虹吸管的一端汇集连通。

进一步，还包括升降系统，所述升降系统用于改变所述主水箱与下水箱之间的高度。

进一步，所述升降系统为电动升降装置，所述电动升降装置安装在主水箱上方，用于升降所述主水箱。

进一步，连通所述虹吸管与下水箱的主管中部呈连续凹凸布置。

进一步，所述整流器两端设有压差变送器，用于测量整流器两端压差。

进一步，在所述虹吸管和支管之间的所述主管上设有压力测量计和流量计；所述压力测量计用于测量主管内的液体压力，所述流量计用于测量主管内的液体流量。

进一步，所述主水箱上设有透明的观察口；所述主管、虹吸管和支管均为透明有机玻璃管。

进一步，还包括图像采集系统，所述主水箱的观察口外设有图像采集系统，所述图像采集系统用于采集虹吸管内虹吸形成过程的管内流动状态。

进一步，所述虹吸管呈倒U型管道。