[发明专利]一种室内物理模型实验的涌潮潮头生成装置有效
申请号: | 201610261052.3 | 申请日: | 2016-04-22 |
公开(公告)号: | CN105756011B | 公开(公告)日: | 2017-07-14 |
发明(设计)人: | 曾剑;潘存鸿;张芝永;潘冬子;岳书波;谢东风 | 申请(专利权)人: | 浙江省水利河口研究院 |
主分类号: | G01M10/00 | 分类号: | G01M10/00;E02B1/02 |
代理公司: | 杭州九洲专利事务所有限公司33101 | 代理人: | 王洪新,王之怀 |
地址: | 310030 浙*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 室内 物理 模型 实验 涌潮 潮头 生成 装置 | ||
技术领域
本发明属于河口海岸物理模型实验领域,具体涉及一种室内物理模型实验的涌潮潮头生成装置。
背景技术
涌潮是入海河流河口段的一种潮水暴涨的现象,在传播过程中局部变形剧烈,对江道侵蚀、堤岸保护和渉水工程具有重大的影响。为进行涌潮的水流结构、紊流特性以及涌潮对泥沙、盐度和污染物输移的影响等科学研究,解决生产实际问题,可以通过物理模型实验的方法模拟涌潮的运动规律,从而需要涉及一种室内物理模型实验的涌潮潮头生成装置。
目前,室内物理模型实验尚无有效的方法快速、简便、精准地实现高流速强涌潮的控制模拟。文献见有采用高位水箱蓄水,通过提升闸门使水流从闸门底部涌出形成涌潮的方法;此种装置生潮时由于水箱内水位下降,导致潮头控制精度低、涌潮难以持续的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有背景技术的不足,而提供一种室内物理模型实验的涌潮潮头生成装置,该装置能模拟高流速的强涌潮潮头,并且能够保证潮头在水槽传播过程中基本保持不变,具有控制灵活,方便操作,精度高的特点。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种室内物理模型实验的涌潮潮头生成装置,包括出水池、与出水池连通的实验水槽、与地下回水渠或地下水库连通且位于出水池下部的储水池以及闸门启闭控制装置;其特征在于所述储水池中安装有若干接通变频调速器的潜水泵、出水池后侧底板上设置有若干个连通储水池的潜水泵出水孔、从后侧底板至实验水槽的槽底之间依次布置着由斜面和水平面组成的前侧底板以及与储水池相通的回水口,回水口上设置有用于关闭回水口或调节出水池蓄水高度且与所述闸门启闭控制装置连接的闸门;从所述斜面的左端开始,出水池的宽度由左至右逐渐收缩,至斜面的右端收缩至实验水槽的宽度;出水池前侧底板部位的池壁高度高于所述闸门完全开启时的高度并留有一定的安全距离;出水池左侧与储水池之间设置有至少两层上下间隔一定距离布置且覆盖水流过道截面的消能板,其中位于顶层的消能板布置在前侧底板的斜面以下,其余消能板等间距布置。
所述的消能板上均匀排列有透水用的多个小孔。
所述的闸门通过合页活动链接在出水池前侧底板水平段边缘。
所述的实验水槽由密封玻璃和钢架构组成,连接在出水池右端;当闸门关闭时,前侧底板的水平面、闸门和实验水槽的槽底处于同一个水平面上。
所述的闸门启闭控制装置由交流伺服电机及其控制器组成。
所述的闸门启闭控制装置安装在出水池边壁的顶部,通过拉杆与闸门靠近实验水槽一侧的边缘连接,用于控制闸门的开启和关闭。
所述的拉杆为两端分别与闸门和闸门启闭控制装置铰接的金属杆。
所述安全距离大于0.3m。
所述间隔一定距离为0.3m。
本发明的工作原理是:实验生潮时,通过计算机软件指令变频调速器控制潜水泵向出水池内供水,同时,指令闸门启闭控制装置开启闸门并根据实验设定的条件调节闸门抬起的高度,此时,在出水池内蓄水,达到预定的蓄水高度后,快速释放闸门使闸门闭合,出水池内的水沿平放的闸门涌出,形成潮头。
本发明的有益效果是:本发明通过闸门启闭控制装置控制闸门抬起的高度,通过变频调速器调节潜水泵出水流量,从而准确地生成了预定的涌潮潮头。同时,通过计算机软件对潜水泵的出水流量进行过程控制,有效地满足了涌潮潮头形过后的后续试验的流量需求,保证了潮头特征在实验水槽传播过程中基本维持不变,有效解决了目前的涌潮潮头模拟装置存在的问题。上述的潜水泵、闸门启闭控制装置等均通过计算机软件灵活控制并且操作简便。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图。
图2是本发明的俯视结构示意图。
图3是本发明中的消能板的平面结构示意图。
图4是本发明中的闸门与出水池前侧底板的连接关系示意图。
图5是本发明中合页的结构示意图。
图中:1 出水池、1-1 回水口、2 储水池、3 潜水泵、4 消能板、5 闸门、6 实验水槽、7 闸门启闭控制装置、8 拉杆、9 出水池前侧底板、10 出水池后侧底板、11 出水池混凝土边壁、12 合页。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明,但它们并不构成对本发明的限制。
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