[发明专利]一种水洞水槽两用实验系统

权利要求书

1.一种水洞水槽两用实验系统，其特征在于，包括水洞实验段、水泵系统(9)以及依次连通的前置水箱(1)、水槽实验段和后置水箱(5)；其中，

该实验系统为竖式上下两层布置，前置水箱(1)、后置水箱(5)与水槽实验段均位于上层，且上层结构均顶部开口，水泵系统(9)位于下层，下层结构为闭式管路；上下两层之间的前竖直段为管路过渡段，后竖直段为水洞实验段，且前置水箱(1)的底部进水口通过管路过渡段与水泵系统(9)的出水口连通，后置水箱(5)的底部出水口通过水洞实验段与水泵系统(9)的进水口连通。

2.根据权利要求1所述的一种水洞水槽两用实验系统，其特征在于，前置水箱(1)内镶嵌有矩形多孔板，侧面采用圆弧过渡与水槽实验段进口相连。

3.根据权利要求1所述的一种水洞水槽两用实验系统，其特征在于，水槽实验段包括依次连通的水槽整流段(2)、水槽收缩段(3)和水槽工作段(4)，水槽整流段(2)的进水口与前置水箱(1)的出水口连通，水槽工作段(4)的出水口与后置水箱(5)的进水口连通。

4.根据权利要求2所述的一种水洞水槽两用实验系统，其特征在于，水槽整流段(2)内设有栅格，且栅格由竖直薄板构成，且不设有横向肋条；水槽收缩段(3)截面为矩形，沿流动方向截面高度不变、宽度逐渐减小，侧壁面为5次曲线壁板，收缩段的收缩比为2:1，5次曲线的型线方程为：

其中，R为通流截面在轴向距离x处的宽度方向的半径，R₁与R₂分别为进、出口截面宽度方向的半径，L为收缩段长度；

水槽工作段(4)由两段平直矩形开口段构成，侧壁面为高强度钢化玻璃制成。

5.根据权利要求1所述的一种水洞水槽两用实验系统，其特征在于，后置水箱(5)底部为圆形截面，与水洞实验段进口相连，且后置水箱(5)内镶嵌有圆形多孔板。

6.根据权利要求1所述的一种水洞水槽两用实验系统，其特征在于，水洞实验段包括依次连通的水洞收缩段(6)、水洞工作段(7)和水洞出口弯管(8)，水洞收缩段(6)的进水口与后置水箱(5)的底部出水口连通，水洞出口弯管(8)的出水口与水泵系统(9)的进水口连通。

7.根据权利要求6所述的一种水洞水槽两用实验系统，其特征在于，水洞收缩段(6)截面为圆形，沿流动方向截面半径逐渐减小，水洞收缩段(6)型线为双三次曲线，收缩比为9:1，双三次曲线的型线方程为：

其中，R为轴向距离x处的半径，R₁与R₂分别为进出口圆形截面半径，L为收缩段长度，x_m为两曲线前后连接点与长度L的比值；

水洞工作段(7)由两段高强度钢化玻璃圆管构成；

水洞出口弯管(8)与水泵系统(9)的进口导流段相连。

8.根据权利要求7所述的一种水洞水槽两用实验系统，其特征在于，x_m取值为0.4～0.6。

9.根据权利要求1所述的一种水洞水槽两用实验系统，其特征在于，水泵系统(9)包括依次连通的进口导流段、进口阀门、软接头、水泵、止回阀和出口阀门；其中，

进口导流段为圆形直管，内设有相互交叉于中心线的多块矩形薄板；进口阀门为不锈钢球阀；软接头为可曲挠单球体橡胶接头，分别安装在水泵进、出口；水泵为立式单级管道离心泵；出口截止阀与止回阀配合使用，起到安全隔离的作用。

10.根据权利要求1所述的一种水洞水槽两用实验系统，其特征在于，管路过渡段包括依次连通的导流弯管(10)、直圆管(11)和圆变方管(12)；导流弯管(10)的进水口与水泵系统(9)的出水口连通，圆变方管(12)的出水口与前置水箱(1)的底部进水口连通。