[发明专利]一种适于教学实验的多功能薄壁堰堰流装置

说明书

本发明公开了一种适于教学实验的多功能薄壁堰堰流装置，包括供水箱、水槽首部、明渠水槽、水槽尾门和薄壁堰机构，薄壁堰机构包括矩形薄壁堰、左侧五边扇片以及右侧五边扇片，左侧五边扇片以及右侧五边扇片对称的设置在矩形薄壁堰的两侧，左侧五边扇片铰接在矩形薄壁堰的左上角，右侧五边扇片铰接在矩形薄壁堰的右上角；在矩形薄壁堰上端中部开设有矩形槽口，通过调整左侧五边扇片和右侧五边扇片的转角，矩形薄壁堰具有堰型为矩形的最大堰流截面、堰型为三角形的最小堰流截面以及堰型为梯形的居中堰流截面。与现有技术相比，本发明利用自身结构变化，实现一堰多用，堰流多样，效果明显，防渗、防漏效果较好，堰体稳定，成本较低，结构简洁。

技术领域

本发明是针对目前堰流实验教学中，堰流形式单一，而设计的一种适于教学实验的多功能薄壁堰堰流装置。它属于水利工程技术领域。

背景技术

目前，在堰流实验教学中，常采取一种堰型配置一条水槽设计，这种设计的优点是堰体固定水槽内，防渗、防漏效果好，堰体稳定；缺点是在教学实验时，只能做一种堰型实验，堰型堰流单一，若在实验中变换堰型，堰体的稳定处理和防渗、防漏处理费时较长，无法完成实验教学任务，因而现有技术存在不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而发明的一种适于教学实验的多功能薄壁堰堰流装置，它通过矩形薄壁堰上的左侧五边扇片、右侧五边扇片开度调节，实现三角薄壁堰、梯形薄壁堰和矩形薄壁堰间的堰型转化。以此规避现有技术的不足。

本发明的技术方案是：

一种适于教学实验的多功能薄壁堰堰流装置，其特征在于：包括供水箱、水槽首部、明渠水槽、水槽尾门和薄壁堰机构，在所述供水箱内设置水泵，在所述水槽首部连接有进水导管，该进水导管的另一端与所述供水箱内的水泵连接，在所述水槽首部上部还设置有测针，所述薄壁堰机构设置在所述明渠水槽内，所述水槽尾门设置在所述明渠水槽的尾部；所述薄壁堰机构包括矩形薄壁堰、左侧五边扇片以及右侧五边扇片，所述左侧五边扇片以及右侧五边扇片对称的设置在所述矩形薄壁堰的两侧，在所述左侧五边扇片上还设置有左滑道，在所述右侧五边扇片上设置有右滑道，所述左侧五边扇片通过左上转动螺旋铰接在所述矩形薄壁堰的左上角，所述右侧五边扇片通过右上转动螺旋铰接在所述矩形薄壁堰的右上角，在所述矩形薄壁堰还设置有左下滑动螺旋和右下滑动螺旋，所述左下滑动螺旋位于所述左滑道内，所述右下滑动螺旋位于所述右滑道内；在所述矩形薄壁堰上端中部开设有矩形槽口，通过调整所述左侧五边扇片和右侧五边扇片的转角，所述矩形薄壁堰具有堰型为矩形的最大堰口截面、堰型为三角形的最小堰口截面以及堰型为梯形的居中堰口截面。

本发明其结构由三部分组成：供水箱、水槽和多功能薄壁堰机构，在供水箱部分，供水箱内设置水泵，利用水泵提供明渠水槽水源，流经水槽后的水体，通过尾门再次流进水箱。在水槽部分设置水槽首部、测针、水槽尾门，其工作机理：水泵提供水槽的水体，首先进入水槽首部，然后经过堰，形成堰流，流入明渠水槽。在多功能薄壁堰机构部分，设置矩形薄壁堰、左侧五边扇片、右侧五边扇片、左上转动螺旋、左滑道、左下滑动螺旋、右上转动螺旋、右滑道和右下滑动螺旋，其工作机理：通过左侧五边扇片和右侧五边扇片的开度调节，实现三角薄壁堰、梯形薄壁堰和矩形薄壁堰间的堰型转化及堰流变化。本发明的优点：与现有技术相比，本发明利用自身结构变化，实现一堰多用，堰流多样，效果明显，防渗、防漏效果好，堰体稳定，成本较低，结构简洁，推广空间较大。

附图说明

图1是本发明装置示意图。

图2为薄壁堰机构的结构示意图。

图3为堰型为三角形的最小堰流截面示意图。