[实用新型]一种流线可视化的土体渗流模拟装置有效

专利信息
申请号: 201921013680.5 申请日: 2019-07-01
公开(公告)号: CN210155142U 公开(公告)日: 2020-03-17
发明(设计)人: 张建经;谢强;朱崇浩 申请(专利权)人: 西南交通大学
主分类号: G01N33/24 分类号: G01N33/24
代理公司: 成都正华专利代理事务所(普通合伙) 51229 代理人: 何凡
地址: 610031*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 流线 可视化 渗流 模拟 装置
【说明书】:

实用新型公开了一种流线可视化的土体渗流模拟装置,包括:模型箱、底部支座和多个有色液体滴入管,模型箱可拆卸设置于底部支座上,模型箱包括第一容腔和第二容腔,第一容腔和第二容腔的下部连通、上部开口,模型箱中装有试验土体,试验土体的上表面保持水平,第一容腔中试验土体的上表面高于第二容腔中试验土体的上表面,第一容腔中的试验土体和第二容腔中的试验土体的上表面分别设有高度相同的第一液态水层和第二液态水层,多个所述有色液体滴入管紧贴所述模型箱内壁垂直设置在所述第一容腔中的试验土体中,该装置可进行土体渗流模拟,并直观表示出渗流试验中的流线和等势线。

技术领域

本实用新型涉及土体渗流模拟技术领域,具体涉及一种流线可视化的土体渗流模拟装置。

背景技术

渗流是水在土壤孔隙中的运动,而土壤孔隙的形状、大小和分布是极为复杂的,因此渗流水质点的运动轨迹也是很不规则的,具有随机性质。但在实际工程上,并不需要了解具体孔隙中的渗流情况,而是采用某种统计平均值来描述渗流,即用简化了的渗流模型来代替实际的渗流。在传统的渗流试验中,人们往往只通过含水率的变化来反映水在土体中的渗流作用,并以试验数据验证渗流方程的理论解,这种理论解具有较高准确性但是无法直观展示给试验人员,现有渗流装置也不能直观展示流线和等势线位置。如果在渗流试验过程中,渗流试验装置可以实时、直观地展示流线和等势线位置,这将有助于试验人员、学习人员对土体渗流行为更好的掌握。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种流线可视化的土体渗流模拟装置,该装置可直观表示出渗流试验中的流线和等势线。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:

一种流线可视化的土体渗流模拟装置,包括:模型箱、底部支座和多个有色液体滴入管,模型箱可拆卸设置于底部支座上,模型箱包括第一容腔和第二容腔,第一容腔和第二容腔下部连通、上部开口,模型腔中装有试验土体,试验土体的上表面保持水平,第一容腔中试验土体的上表面高于第二容腔中试验土体的上表面,第一容腔中的试验土体和第二容腔中的试验土体的上表面分别设有高度相同的第一液态水层和第二液态水层,多个有色液体滴入管紧贴所述模型箱内壁垂直设置在所述第一容腔中的试验土体中。

第一容腔和第二容腔下部连通,从而使两容腔中形成液体通路,第一容腔中试验土体的最高位置高于第二容腔中试验土体的最高位置,从而使两容腔中试验土体上的液态水层产生水头差,使水从第一容腔向第二容腔渗流。有色液体滴入管紧贴模型箱内壁插入,则保证试验结果可明显从该内壁外侧观察到。

进一步地,在本实用新型较佳的实施例中,多个有色液体滴入管形状、尺寸相同,多个有色液体滴入管的顶部齐平且高于第一液态水层。

多个有色液体滴入管形态和设置完全相同,则可保证相关试验参数一致。

进一步地,在本实用新型较佳的实施例中,所述底部支座包括钢制框架和钢制矩形底座,钢制框架固定设置在钢制矩形底座上。

进一步地,在本实用新型较佳的实施例中,第一容腔的侧壁设有第一溢水口,第二容腔的侧壁设有第二溢水口,第一溢水口所处的高度位置高于第二溢水口所处的高度位置,第一液态水层上表面与第一溢水口持平,第二液态水层上表面与所述第二溢水口持平。

进一步地,在本实用新型较佳的实施例中,第一溢水口上方设有第一输水管,第二溢水口上方设有第二输水管。

通过输水管可以随时调整液态水层高度,保证第一液态水层和第二液态水层在试验过程中始终保持高度相等。

进一步地,在本实用新型较佳的实施例中,模型箱外壁上刻有刻度,模型箱为透明材质。

可根据模型箱上的刻度调整试验土体或液态水层的高度,满足试验条件,模型箱采用透明材质则方便设置各种试验条件和观察试验结果。

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