[发明专利]一种拍门水头损失实验测试系统及其使用方法

说明书

本发明公开了一种拍门水头损失实验测试系统及其使用方法。包括由贯流潜水电泵、PVC直角扩散弯头Ⅰ、调控闸阀、PVC水平直管、PVC直角收缩弯头、PVC竖直直管、PVC直角扩散弯头Ⅱ、有机玻璃水平直管、有机玻璃渐变管和透明塑料管依次连接形成的管道，管道支撑结构，拍门开角控制装置，透明塑料箱和测试子系统；透明塑料管尾端设置在透明塑料箱内，贯流潜水电泵位于透明塑料箱内，待测试的拍门门体通过铰接的方式连接于透明塑料管尾端上部，测试子系统用于数据的测试和采集。本发明可以通过渐变段及转弯段等管段的设计调整模型流道的规格尺寸；另一方面可以通过改变拍门布置型式、尺寸和开角，测得不同型式、规格尺寸的拍门在不同开度下的水头损失。

技术领域

本发明属于水利机械工程领域，具体涉及一种拍门水头损失实验测试系统及其使用方法。

背景技术

运用拍门作为泵站断流措施时，工程技术人员在拍门的设计和运行中主要关心的是拍门的开启角度和水头损失，以及停机时拍门的撞击力和建筑物安全等问题。拍门的设计、出水流道水力计算以及泵装置工况点的确定都需要知道拍门的水头损失系数，而拍门有单节拍门和双节拍门等几种类型，每一种类型由于结构不同又有不同的形式，特别是对于双节拍门来说，由于其在运行中上下两门的开启角度并非一致而存在角差，加上双节拍门可以有不同的上、下门尺寸比，导致在拍门出口水流运动相当复杂，在工程设计计算中往往不能准确计算出其水头损失系数。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拍门水头损失实验测试系统，能够通过模型试验研究，测定不同规格尺寸的拍门在不同开角下的水头损失并计算出其相应水头损失系数。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种拍门水头损失实验测试系统，包括由贯流潜水电泵、PVC直角扩散弯头Ⅰ、调控闸阀、PVC水平直管、PVC直角收缩弯头、PVC竖直直管、PVC直角扩散弯头Ⅱ、有机玻璃水平直管、有机玻璃渐变管和透明塑料管依次连接形成的管道，管道支撑结构，拍门开角控制装置，透明塑料箱和测试子系统；

所述透明塑料管尾端设置在透明塑料箱内，所述贯流潜水电泵位于透明塑料箱内，待测试的拍门门体通过铰接的方式连接于透明塑料管尾端上部，所述管道支撑结构用于支撑管道，所述拍门开角控制装置用于控制拍门的开角，所述测试子系统用于数据的测试和采集。

进一步的，还包括稳流板，测压孔，标准孔板和稳流栅；

所述PVC直角扩散弯头Ⅰ和PVC水平直管连接处设有稳流板，有机玻璃水平直管中设有标准孔板，在PVC直角扩散弯头Ⅱ和有机玻璃水平直管连接处设有稳流板，在有机玻璃水平直管和有机玻璃渐变管连接处和有机玻璃渐变管和透明塑料管连接处都设有稳流板，在贯流潜水电泵前的透明塑料箱中增设稳流栅。

进一步的，所述管道支撑结构包括“H”型固定支架Ⅰ和“H”型固定支架Ⅱ；

所述PVC水平直管在水泵侧通过一个“H”型固定架固定支撑，在对应的另一侧通过一PVC竖直直管和有机玻璃水平直管支撑，所述PVC竖直直管和有机玻璃水平直管通过2个“H”型固定架固定支撑。

进一步的，所述拍门开角控制装置包括手动螺旋杆，螺杆箱，连接螺杆和铰接螺栓；所述透明塑料箱上表面设有螺杆箱运行轨道；

所述螺杆箱安装在透明塑料箱上部，所述连接螺杆一端通过铰接螺栓与拍门门体连接，通过调节手动螺旋杆控制连接螺杆移动，从而调节拍门门体的开角。

进一步的，所述拍门开角控制装置安装有一微调装置，通过微调装置轻幅度调节螺杆的位置，从而对拍门开角进行微调。

进一步的，所述测试子系统包括设置在拍门门体内、外测压点处的三通，和设置在拍门门体内外布置的多普勒流速仪；所述三通的一端接压力、压差传感器，另一端接水位传感器，进行数据采集并将测试系统中拍门门体内、外的水位及水压数据通过传感器电信号发送到计算机。