[实用新型]一种溃坝循环水槽

说明书

本实用新型公开了一种溃坝循环水槽，包括实验水槽、溃坝闸门、蓄水槽、排水闸门、水泵槽、循环水泵、进水管、上游注水管、下游注水管、排水管和导水管；溃坝闸门设置在实验水槽内，垂直于实验水槽中的水流方向；蓄水槽位于实验水槽正下方并连接到实验水槽的出水口；排水闸门位于实验水槽内，邻近实验水槽的出水口；水泵槽位于蓄水槽的侧面并连接到蓄水槽的出水口，其绝对标高小于蓄水槽；进水管、上游注水管、下游注水管和导水管通过四通连接，循环水泵连接到导水管。本实用新型的装置在高效便捷地完成溃坝重复实验的同时，也可以用于造波实验以及均匀流水循环实验，并且坡度调节功能能够与各项水动力实验配合工作，极大地提高了适用范围。

技术领域

本实用新型涉及水动力实验设施，特别是一种溃坝循环水槽。

背景技术

水动力原型实验，难于分别控制各种参量，而且费用高，对于某些工程，在建成前有时甚至不可能进行原型实验，因此目前的水动力实验大都采用模型实验。在水动力模型实验中，有些问题可用理论分析或数值计算方法求解；但是理论解只能给出流场的均值而不能给出真实的流场波动演化的过程，此外采用理论值计算结构受力会产生很大的误差；数值计算对于复杂的波流，不能较好地模拟流场情况，且计算效率低下；此外有些问题因物理现象复杂，基本规律还不清楚，或因边界形状复杂，而只能用实验方法进行研究。

目前的水动力实验中采用的实验水槽依然存在着以下不足之处和需要改进的地方：

1.现有水动力实验中采用的实验水槽功能较为单一，实验者往往需要根据不同的实验方向的需求分别建造造价昂贵的实验水槽，而不便于利用同一个实验水槽来完成各种不同类型的水动力实验。

2.一般的水动力实验特别是溃坝实验，由于实验数据采集的随机性往往需要做多个组次的实验，溃坝闸门开启后上游液体将充满整个水槽，开始下一组实验前需要在闸门关闭后将下游水体重新人工移回上游，由于大多数的实验水槽下游部分通常采用封闭设计，这个过程费时费力，降低了重复实验的效率。目前大部分的循环水槽往往是通过在水槽下游设置抽水管配合循环水泵来实现实验水槽的水循环，与人工排水相比，这种改进方法在一定的程度上提高了排水的效率，但是当实验水槽的蓄水较多时，采用这种方式来进行实验水槽的排水仍然需要较长的时间，且在水槽的水循环中不能满足高流速均匀流循环水流实验的需求。

3.目前的水动力实验中大部分采用直接将实验水槽水平地设置在地面上的方法，这种实验水槽往往无法满足水动力实验中灵活变坡试验的需求。

因此目前的水动力实验中迫切地需要一种兼具造波、造流以及变坡功能的溃坝循环水槽。

实用新型内容

为了弥补现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种溃坝循环水槽，其能实现实验水槽的快速补水和迅速排水、实验水槽中上下游水位的控制调节和整个循环水槽的坡度调节，在完成溃坝实验的同时也可以满足造波实验和均匀流水循环实验等其他的水动力实验的要求。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种溃坝循环水槽，包括实验水槽和溃坝闸门；溃坝闸门设置在实验水槽内，垂直于实验水槽中的水流方向；溃坝闸门包括左、右支架及其共同支撑的横梁，溃坝闸门门板的两端分别置于左、右支架的凹槽内，钢缆一端连接到溃坝闸门门板，另一端通过横梁上设置的定滑轮连接到闸门升降装置；实验水槽被溃坝闸门门板分隔为上游水槽和下游水槽，上游水槽和下游水槽中分别设置有上游水位计和下游水位计；

还包括蓄水槽和排水闸门；蓄水槽位于实验水槽正下方并连接到实验水槽的出水口；排水闸门位于实验水槽内，邻近实验水槽的出水口，由电磁开关控制；

还包括水泵槽，水泵槽位于蓄水槽的侧面并连接到蓄水槽的出水口，其绝对标高小于蓄水槽；