[发明专利]一种立式循环水槽的加压补水装置

说明书

本发明提供的是一种立式循环水槽的加压补水装置，包括涡流抑制杠、消涡齿、碎波锥、第一立管、第一斜管、储水箱、第二立管、活塞、密封环、压载、放气阀、注水阀、第三立管、第四立管、第二斜管、第三斜管、第四斜管、第五斜管、第一导流槽、第二导流槽、第五立管、横管。本发明是利用压载重力施加至活塞，压缩第二立管内的空气，产生压强，并将该压强传递至储水箱内的水，通过管道施加至循环水槽，水槽中的气泡会通过管道进入储水箱，上浮至第二立管内，完成对循环水槽的加压、除气和补水；当压载设定后，循环水槽内的压强就保持恒定，气泡上浮和补水过程中产生的体积变化会造成活塞在第二立管中上移或下降，具有良好的压强自适应调节功能。

技术领域

本发明涉及的是一种立式循环水槽，具体地说是一种立式循环水槽的加压补水装置。

背景技术

立式循环水槽是一种通过内部的螺旋桨驱动水流，能够在工作段内形成不同流速稳定水流的装置，广泛用于船模阻力分析、水动力性能测试等方面，近年来也已开展利用循环水槽校准海流计的工作。当螺旋桨在旋转、推动水的过程中，会对水产生一定的压力，从而压缩循环水槽内的水，造成循环水槽内所充水的体积减少，易在循环水槽的拐角段处(第一拐角段、第四拐角段)形成空腔，从而在循环的水中产生气泡(空泡)，这些气泡会随着水流运行至螺旋桨处，在溃灭过程中，产生的激波能够严重破坏桨叶表面，使得螺旋桨旋转过程偏心，产生巨大的背景噪声；同时，气泡还造成循环水槽工作段处的流场不再均匀，使得计量校准海流计的工作失效。

目前，国内的立式循环水槽多采用水泵进行补水、加压，利用循环水槽的最高点进行放气，以消除不同拐角段处形成的空泡。由于水的压缩系数特别小，而水泵进水加压过程是一个持续的加压过程，只适合对大型的循环水槽进行加压补水，并不适合对小型循环水槽进行加压补水；同时，水泵加压补水的过程自适应能力较差，很难使循环水槽内的水保持恒定的压强，特别是循环水槽内完成高流速测试、降低流速过程中，会造成循环水槽内的压力陡然增高，对循环水槽的局部密封结构是一种极大的挑战，经常造成循环水槽新增漏水点，这也是原因之一。因此，要开展利用小型立式循环水槽精细计量校准海流计的工作，首先要解决的问题就是如何对立式循环水槽进行加压和补水，其次，要解决如何使循环水槽内的压强保持恒定。

公开号为CN205002951U的专利文件中公开的一种小型沉积水槽泥沙循环及流量定量控制系统，能够实现同时进行的水循环和泥沙循环，并可以采用价格低廉的大流量水泵来实现对水流的定量控制，降低成本，但其中并未涉及循环水槽的加压设计方法。

立式循环水槽模型性能的实验研究(夏君培，镇江船舶学院学报，1989)中，采用真空除气系统，消除循环水槽中流道中的气泡，使得流场性能得到改善，该方法采用的是减压除气方法，必须有气、水分离设备，没有涉及循环水槽的加压、补水和压强恒定问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好的压强自适应调节功能的立式循环水槽的加压补水装置。

本发明的目的是这样实现的：包括涡流抑制杠、消涡齿、碎波锥、第一立管、第一斜管、储水箱、第二立管、活塞、压载、放气阀、注水阀、第三立管、第四立管、第二斜管、第三斜管、第四斜管、第五斜管、第一导流槽、第二导流槽、第五立管和横管，涡流抑制杠位于立式循环水槽的第四拐角段内部的顶部，消涡齿设置在涡流抑制杠上，碎波锥位于第一立管的管口，第一立管位于立式循环水槽第四拐角段的顶部，第一斜管连接于第一立管和储水箱之间，第二立管位于储水箱的顶端，活塞位于第二立管中，压载放置置于活塞的上表面，放气阀位于储水箱的顶部，注水阀位于储水箱的顶部，第三立管位于储水箱的底部，第四立管连接于第三立管与第二导流槽之间，第二斜管、第三斜管、第四斜管和第五斜管分别连接于第四立管与第二导流槽之间，第一导流槽位于立式循环水槽第一拐角段的顶部，第二导流槽位于立式循环水槽第一拐角段的顶部、且第二导流槽位于第一导流槽之后，第五立管位于储水箱的底部，横管位于第五立管与立式循环水槽第二拐角段的侧壁之间。

本发明还可以包括：