[实用新型]短型水槽实验装置

说明书

一种短型水槽实验装置，包括蓄水箱、水泵、实验水槽、变流量量水堰和调流向出水箱，变流量量水堰的底板上设有进水口与出水口，在出水口周围设有隔水板，隔水板内侧设有溢流板，溢流板与升降杆相连，变流量量水堰与实验水槽并行布置，两者采用调流向出水箱相连接，调流向出水箱设有高底板和低底板，在低底板上方设有跌水整流装置，在低底板和跌水整流装置之间的调流向出水箱的侧板上设有整流出水板，在实验水槽的末端设有分形尾门。本装置的长度较短，装置制作成本低，占地面积小，适用于水力学领域的实验研究和教学。

技术领域

本实用新型属于水力学实验仪器技术领域，具体涉及一种短型水槽实验装置。

背景技术

水槽实验装置是水力学与河流动力学实验研究常用的仪器设备，大量的明渠水流实验和泥沙实验均需要在水槽实验装置中完成。传统的水槽实验装置体积和重量都很大，一些水槽实验装置还配备专门的地下水库和平水塔。近年来，为了减小占地面积，节约装置制作成本，大量的水槽实验装置取消了地下水库和平水塔，转而采用蓄水箱和稳水箱，水槽实验装置逐渐向小型化发展。目前的水槽实验装置一般由实验水槽、量水堰、稳水箱、蓄水箱和水泵组成，量水堰和实验水槽呈一字型布置。蓄水箱内水流经水泵提升到稳水箱，再依次流到量水堰和实验水槽，最后又回到蓄水箱，在稳水箱和量水堰之间设有阀门来控制进入实验水槽的水流流量。在实验水槽中需要形成水流流速断面分布沿程一致的均匀流实验段来进行实验研究，但是这个均匀流实验段容易受到上游量水堰的进水影响和水槽末端尾门的出水影响，目前解决此问题的主要方法是增加实验水槽的长度，以保证均匀流实验段上游的进水过渡段和下游的出水过渡段的长度足够长。因此，实验水槽的长度一般很长，再加上量水堰的长度也较长，这样一来，水槽实验装置的总长度一般都很大，例如，一个水槽宽度为0.4m的水槽实验装置，其总长度往往超过10m。目前，水槽实验装置的长度较大，长度过长在一定程度上会占用过多的实验场地，影响实验场地的利用效率，并且导致水槽实验装置往往只能安置在大型实验室，而不能安置在较小的房间里。因此，设计一种长度较短的水槽实验装置很有必要。

发明内容

针对水槽实验装置存在的上述问题，为了在保证实验水槽内均匀流实验段的长度足够长的前提下，克服水槽实验装置长度过长的弊端，同时进一步减小装置制作成本，本实用新型提供了一种短型水槽实验装置。

为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：

一种短型水槽实验装置，包括蓄水箱、水泵、实验水槽、变流量量水堰和调流向出水箱；变流量量水堰的底板上设有进水口与出水口，在出水口周围设有隔水板，隔水板内侧设有溢流板，溢流板与升降杆相连，变流量量水堰还与一般的量水堰一样具有整流孔板和堰板；变流量量水堰与实验水槽并行布置，两者采用调流向出水箱相连接；调流向出水箱设有高底板和低底板，在低底板上方设有跌水整流装置，跌水整流装置由水平布置的固定穿孔板和活动穿孔板构成，跌水整流装置的高度略低于高底板，在低底板和跌水整流装置之间的调流向出水箱的侧板上设有整流出水板；在实验水槽的末端设有分形尾门，分形尾门由尾门固定板和尾门活动板构成，尾门固定板和尾门活动板均采用希尔伯特曲线进行开孔。

优选的，变流量量水堰内的隔水板和溢流板均为圆筒形。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的变流量量水堰通过调节溢流板的高度来控制进入实验水槽的流量，在不使用稳水箱的条件下完成了对流量的控制和测量，节约了装置制作成本，减小了占地面积。

2、本实用新型通过调流向出水箱实现了变流量量水堰与实验水槽并行布置，减小了水槽实验装置的长度。

3、本实用新型的调流向出水箱具有整流功能，其出流流速分布较均匀，水槽进水过渡段的长度较短，从而减小了水槽实验装置的长度。

4、本实用新型的分形尾门对水槽尾部水流流态影响较小，水槽出水过渡段的长度较短，从而减小了水槽实验装置的长度。

附图说明