[发明专利]一种适用于水力过渡过程模型试验的水箱水位调控方法和装置

说明书

本发明提出了一种适用于水力过渡过程模型试验的水箱水位调控方法和装置，包括水箱、进水管、引水管，模型机组，所述水箱中设置有高度可调的溢流结构分散在水箱平面内并具有汇流结构的溢流集水器既作为控制水位的装置又作为模拟机组阀门迅速关闭或开启时的水面稳压消能装置，使消除水位波动产生的溢流水从独立于引水管和模型机组之外的管道排出。本发明通过增设高度可调的溢流结构分散在水箱平面内并具有汇流结构的溢流集水器，解决了机组阀门开度变化时，水箱来流量与出流量无法同步的问题；本发明水箱水位调节方便、稳定，操作简单，大幅提高了水力过渡过程模型试验的精度。

技术领域

本发明涉及一种适用于水力过渡过程模型试验的水箱水位调控方法和装置，适用于水工模型试验领域。

背景技术

水力过渡过程模型试验中常用水箱来模拟水库，受试验场地及经费的限制，水箱不能完全按比例模拟水库，水箱尺寸无法太大，而试验过程中存在如下问题：1、模型机组甩负荷或增负荷过程中，机组阀门迅速关闭或开启，模型机组引用的流量会跟随阀门开度而迅速改变，因此模型机组从水箱中引用的流量会迅速发生改变，而水箱进水管来流量无法完全同步调节，水箱的来流量和出流量无法保持一致，从而使水箱水位无法恒定，导致试验结果产生偏差；2、受进水管水流流速冲击影响，水箱内水面易产生波动翻滚，影响试验精度。

发明内容

本发明的第一个目的是：针对上述存在的问题，提出一种适用于水力过渡过程模型试验的水箱装置。为此，本发明采用以下技术方案：

一种适用于水力过渡过程模型试验的水箱装置，包括水箱、进水管、引水管，模型机组，其特征在于所述水箱中设置有高度可调的溢流结构分散在水箱平面内并具有汇流结构的溢流集水器既作为控制水位的装置又作为模拟机组阀门迅速关闭或开启时的水面稳压消能装置，使消除水位波动产生的溢流水从独立于引水管和模型机组之外的管道排出。

进一步地，所述溢流集水器包括分布在水箱平面上的若干个溢水槽，所述溢水槽和汇流槽相连，所述汇流槽的底部连接管道，将溢流水排出水箱。

进一步地，所述溢水槽的长度方向垂直于水箱设置引水管的这一侧。更进一步地，所述溢水槽与汇流槽呈鱼骨形排列，将若干小槽钢垂直焊接于一根大槽钢之上，形成溢流集水槽钢。

进一步地，所述汇流槽的底部连接可伸缩的套管，将溢流水排出水箱。

进一步地，溢流集水器连接水位高度调节丝杆，在水箱顶部设置与调节丝杆螺纹连接的调节螺母。

本发明的另一个目的是提供一种适用于水力过渡过程模型试验的水箱水位调控方法。为此，本发明采用以下技术方案：

一种适用于水力过渡过程模型试验的水箱水位调控方法，其特征在于它采用上述的水箱装置进行水力过渡过程模型试验，所述溢流集水器连接水位高度调节丝杆，通过调节丝杆调整溢流集水器的高程，来控制水箱水位；以及：

在模型机组进行甩负荷或增负荷实验过程中，对产生的水位巨变进行控制，来模拟水库在机组甩负荷或增负荷过程中的现场状态，减小试验结果偏差；以及：

消除受进水管水流流速冲击影响，控制水箱内水面波动情况，提高试验精度；

实验中，水箱由进水管供水，引水管从水箱引水，引水管下游接模型机组，试验时，进水管来流量须大于引水管引用流量，利用溢流集水器底部的溢流套管将多余水量排除；

所述水箱装置中，若干小槽钢垂直焊接于一根大槽钢之上，形成具有汇流结构的溢流集水器；独立于引水管和模型机组之外的管道采用溢流套管，溢流套管由大管、小管组成，大管和小管间设置止水，大管固定焊接于水箱底板上，小管套于大管之内，小管可上下调节管口高度；大槽钢与溢流套管小管连接。