[发明专利]一种泵固液两相流试验水池结构和制造方法

说明书

本发明公开了一种泵固液两相流试验水池结构和制造方法。通过该方法制造的泵固液两相流试验水池，包括主池、辅池、水池壁面、水力减速结构、颗粒沉降槽和水池底座；水力减速结构包括主池阶梯板、辅池阶梯板和挡板，主池阶梯板和辅池阶梯板均具有台阶结构，且主池阶梯板台阶结构和辅池阶梯板台阶结构形成阶梯形通道，主池阶梯板和辅池阶梯板分别垂直设置在颗粒沉降槽两侧；挡板设置为具有一斜面的梯形高台，挡板斜面与颗粒沉降槽侧面在同一平面上，挡板设置在阶梯形通道内且位于颗粒沉降槽左上方。该试验水池可方便的实现颗粒回收，从而提高了实验效率，降低了试验成本。

技术领域

本发明涉及流体机械实验领域，更具体的说是涉及一种泵固液两相流试验水池结构和制造方法。

背景技术

试验测试是研究泵内固液两相流的一种重要方法。试验水池可为试验台提供源源不断的两相流介质，为测试试验提供基础。

但是，现有泵立方体结构的试验水池无法方便地实现颗粒的回收，使得泵内固液两相流试验测试受到限制，从而降低了试验效率。

因此，如何提供一种高试验效率的泵固液两相流试验水池是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种泵固液两相流试验水池结构和制造方法，试验水池可方便的实现颗粒回收，从而提高了实验效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种泵固液两相流试验水池，包括立方体水池，立方体水池包括主池、辅池、水池壁面、水力减速结构、颗粒沉降槽和水池底座；水池壁面垂直于水池底座，颗粒沉降槽设置在主池和辅池交接处且嵌入水池底座内；水力减速结构包括主池阶梯板、辅池阶梯板和挡板；主池阶梯板和辅池阶梯板均具有台阶结构，且主池阶梯板台阶结构和辅池阶梯板台阶结构形成阶梯形通道，主池阶梯板和辅池阶梯板分别垂直设置在颗粒沉降槽两侧；挡板为具有一斜面的梯形高台，挡板斜面与颗粒沉降槽侧面在同一平面上，挡板设置在阶梯形通道内且位于颗粒沉降槽左上方。

本发明的有益效果是：在立方体水池内部设置主池阶梯板和辅池阶梯板，两相流介质在通过主池阶梯板和辅池阶梯板形成的阶梯形通道后速度降低，颗粒碰撞挡板后，沿挡板斜面落于颗粒沉降槽内，通过将颗粒打捞出来即可实现颗粒的回收，操作简单，从而解决了传统水池无法方便地回收颗粒的难题，大大提高了实验效率。

进一步，一种泵固液两相流试验水池还包括高压喷射装置，高压喷射装置包括水管进口、辅助泵、水管和两个高压喷嘴；水管进口通过水管依次与辅助泵和两个高压喷嘴连通，两个高压喷嘴对称设置在颗粒沉降槽内且与水平面成α角。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：在进行两相流实验时，水管进口连接清水作为水源，辅助泵为高压喷嘴内的液相介质提供所需动能，在高压喷嘴喷出高压液体时，扰动经过主池阶梯板和辅池阶梯板降速后的两相流介质，使颗粒获得足够的动能从而不发生沉降，或使已沉降的颗粒获得足够动能从而进入主池，从而为实验提供连续的匀质两相流介质；如需要更换颗粒介质时，关闭高压喷射装置，此时颗粒沉降并集中于颗粒沉降槽中，停机，采用漏网将颗粒由颗粒沉降槽中打捞出来，即可实现颗粒的回收，再向立方体水池中添加要的其他颗粒介质，重新开机进行试验即可。

进一步，主池包括主池输出端法兰和主池输入端法兰，辅池包括辅池输入端法兰，主池输出端法兰、主池输入端法兰和辅池输入端法兰分别设置在水池壁面相应孔洞内。

进一步，颗粒沉降槽侧面与水平面成β角。

一种制造泵固液两相流试验水池的制造方法，包括：

(1)根据试验泵的流量设计一立方体水池；

(2)根据试验泵水流流速设计一水力减速结构和颗粒沉降槽；

(3)根据试验泵扬程选型在颗粒沉降槽上方对称安装两个高压喷嘴；