[发明专利]带有空气储存区的蜗形滞流器

说明书

本发明公开了一种带空气储存区的蜗形滞流器。包括环板、迎水面盖板、背水面盖板、导流板和出水管，环板一侧开有进口，迎水面盖板设计为特殊凹陷形状，环板、迎水面盖板和背水面盖板形成的蜗形滞流器的内顶部形成用于改变节流特性的空气储存区。本发明设置空气储存区有利于更多空气随着水位上升，逐渐聚集在所述蜗形滞流器中心，相较于圆饼形蜗形滞流器形成截面积更大的空气带，减小出水管道的过流面积，而当空气带完全形成后，其过流能力瞬间陡然增加，相较于扁平圆饼形蜗形滞流器，弱化了节流效果；并且增加了装置后进口面积，减少杂物堵塞的可能性，允许更大流量在低水位下快速通过装置。

技术领域

本发明涉及一种新型蜗形滞流器，尤其是涉及了一种带有空气储存区的蜗形滞流器。

技术背景

蜗形滞流器是一种安装在蓄水构筑物出口处，可在不同水位下利用进出口端的水位差，在装置内部自发产生涡流空气带，可形成不同节流效果的滞流装置。

在实际应用中，由于系统中蓄水构筑物的节流效果会影响到上下游的汇流情况，往往对上游节流过猛而会引起上游汇流区域的严重渍水，而下游管网反而依旧留存一定量过流空间，因此需要根据不同的节流要求制定不同的节流性能的蜗形滞流器，尤其是一些在低水位时滞流不明显，即在降雨初期尽可能多地排放雨水，为降雨后期预留更多蓄水空间；或者高水位时需要节流比合理，即实现目标点渍水减少或不渍水的同时避免上游出现过多新增的严重渍水点的一类蜗形滞流器。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种带有空气储存区的蜗形滞流器，具有大进口，通过设置在迎水面上的圆台形凹陷形成空气储存区。

本发明蜗形滞流器可安装于所有需要滞流流量的蓄水构筑物的出口管处，在低水位时按原出水管道管径的过流能力泄水，待水位持续上升，装置内部的出水管中心位置自发形成高速涡流空气带，减小出水管道过流面积，从而产生节流作用。

本发明采用的技术方案是：

本发明包括环板、迎水面盖板、背水面盖板、导流板和出水管，环板一侧开有进口，迎水面盖板设计为特殊凹陷形状，环板、迎水面盖板和背水面盖板形成的蜗形滞流器的内顶部形成用于改变节流特性的空气储存区。

所述的迎水面盖板的中心设有朝向蜗形滞流器中心内凹的圆台形凹陷，圆台形凹陷处的内端面与背水面盖板间留有空间，圆台形凹陷上方的蜗形滞流器的内部空间形成空气储存区。

设置空气储存区有利于更多空气随着水位上升，逐渐聚集在所述蜗形滞流器中心，相较于未设置空气储存区、同厚度的圆饼形蜗形滞流器，当空气带完全形成后，可生成截面积更大的空气带，减小出水管道的过流面积。

本发明的蜗形滞流器的工作特性曲线在涡流空气带完全形成时，存在某个特定水位下，流量呈直线快速增加的过程，流量快速增率的大小与空气储存区的大小有关。

所述的圆台形凹陷的直径内小外大，即小端靠近蜗形滞流器中心，大端远离蜗形滞流器中心，位于原迎水面凹面板所在平面。

所述的圆台形凹陷的小端直径不小于出水管的管径，即使得圆台形凹陷的小端面积不小于出水管的管截面面积。

所述的蜗形滞流器的主体厚度B和圆台形凹陷的圆台高度h的比例为B:h＝3～2。

所述的进水口的高度d₁的最小值根据最小进口面积S1与蜗形滞流器的主体厚度B之比得到，最大值不大于导流板底部至环板内底的垂直距离d₂。

最小进口面积S1不小于出口面积S2，否则会直接对水流形成物理截流，干扰了空气带对水流节流作用的研究。

所述的迎水面盖板向装置内部中心形成圆台形凹陷，在内部形成圆形平面，迎水面上余留的平面圆环宽度b大于50mm。

所述的进口面积S1不小于出口面积S2，且S1：S2≥1。