[发明专利]渗流特性等效模拟方法和试验系统

权利要求书

1.一种渗流特性等效模拟方法，其特征在于，所述方法采用渗流特性试验系统，所述渗流特性试验系统包括第一模型和第二模型，所述第一模型为包含有渗流源的1:1模型，所述第二模型与所述第一模型的比例关系为1：λ；所述第二模型的渗流源等效底板上设置有所述第一模型上的渗流源的等效渗流源，所述第一模型和所述第二模型之间的外形尺寸、结构布局、结构件体积、模型重量、重心关系以及试验初始状态满足傅汝德相似准则；所述方法包括：

步骤1、采用所述第一模型开展进水漂浮试验，获取第一曲线，所述第一曲线为所述第一模型的进水量随时间的变化曲线；

步骤2、采用所述第二模型开展进水漂浮试验，获取第二曲线，所述第二曲线为所述第二模型的进水量随时间的变化曲线；

步骤3、在所述第二曲线与所述第一曲线不一致时，更改所述第二模型的渗流源等效底板上的等效渗流源的大小或者位置，重复执行上述步骤2；

步骤4、根据每次执行步骤2时所述第二模型的渗流源等效底板上的等效渗流源的大小和位置，以及获取的第二曲线，获取渗流特性；所述渗流特性用于指示不同渗流源的进水量随时间的变化曲线；

所述方法还包括：

在所述第二曲线与所述第一曲线一致时，执行步骤4。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用模型开展进水漂浮试验，包括：

步骤10、利用透明胶布粘接模型的渗流源，将所述模型置于试验水域中，将所述模型的初始姿态角调整为预设姿态角；

步骤20、移除所述透明胶布，液位传感器监测所述模型中液位随时间的变化情况，并将监测数据传递给数据采集系统；

步骤30、数据采集系统将采集到的各液位传感器的液位变化参数传递给数据处理系统，所述数据处理系统获取所述模型进水量随时间的变化曲线；

步骤40、当模型漂浮姿态、液位参数持续稳定不变时，关闭数据采集系统，并利用岸边模型打捞装置将模型打捞控水。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一模型或第二模型均包括：舱段四周外形底板(1)、首尾外形立板(2)、左右外形立板(3)、两个舱壁板(4)、渗流源等效底板(5)、传感器安装台(6)；

所述首尾外形立板(2)和所述左右外形立板(3)设置在所述舱段四周外形底板(1)上，形成模型主体；

所述两个舱壁板(4)平行于所述首尾外形立板(2)并设置在所述模型主体内，所述两个舱壁板(4)将所述模型分隔为两侧配载室和一个中央进水舱；

所述舱段四周外形底板(1)上设置有可拆卸的渗流源等效底板(5)；

所述模型的中央进水舱内侧四周、中央位置及所述模型外侧四周各设置有一个所述传感器安装台(6)，所述传感器安装台(6)用于安装液位传感器。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述传感器安装台(6)上设置有台阶孔，所述液位传感器通过设置在台阶孔内的螺栓与传感器安装台(6)连接。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一模型还包括：体积等效模拟件(9)；

所述体积等效模拟件(9)的总体积为λ³-1倍的液位传感器体积。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述舱段四周外形底板(1)、首尾外形立板(2)、左右外形立板(3)、舱壁板(4)、渗流源等效底板(5)、传感器安装台(6)、体积等效模拟件(9)均采用有机玻璃制作，通过玻璃胶胶结方式连接。

7.一种渗流特性获取试验系统，其特征在于，所述系统包括：第一模型、第二模型、试验水域、液位监测传感器、数据采集系统、数据处理系统；所述第一模型为包含有渗流源的1:1模型，所述第二模型与所述第一模型的比例关系为1：λ；所述第二模型的渗流源等效底板上设置有所述第一模型上的渗流源的等效渗流源，所述第一模型和所述第二模型之间的外形尺寸、结构布局、结构件体积、模型重量、重心关系以及试验初始状态满足傅汝德相似准则；

所述系统用于执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。