[发明专利]一种进口渐缩型入流装置及其应用

说明书

本发明提供了一种进口渐缩型入流装置，包括箱体，箱体的下部设有注水口，注水口上方的箱体内安装有稳流板，稳流板上方箱体3一侧面的上部安装有反弧段，反弧段的后端连接有伸缩折叠支撑段，伸缩折叠支撑段的后端连接有模型段。本发明根据水深的不同，调节反弧段弧度，实现液体流动的平稳过渡，进口阻力最小，最大限度消除进口局部阻力对水流影响，应用范围广。

技术领域

本发明属于流体力学技术领域，涉及明渠水力学实验装置，具体涉及一种进口渐缩型入流装置，可应用于交通运输、航海、航空、土木水利、环境生态等涉及液体流动的实验研究。

背景技术

流体力学实验中，进口型式对水流流态形成影响大，较好的进口型式可以大大缩短起始段长度（从进口流速接近均匀到流速产生最大值的距离），从而节约模型制作成本，减小占地。随着实验流体力学的发展，高精度量测技术应用日益广泛，同时实验模型加工精度更加精确。模型实验中进口型式对流动特征的影响越加凸显，如何消除或减缓进口型式的影响，成为实验流体力学关注的重点问题之一。

多年来进口型式影响的研究主要是（1）确定影响长度（起始段长度）；（2）采用各种堰型，缩短起始段长度。为了消除起始段长度影响，必然增加模型制作成本，采用各种堰型，但消除起始段长度影响的效果还是不理想。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种具有最小阻力的渐缩型入流装置，最大限度缩短起始段长度的进口型式，消除进口型式对流动特征的影响，以节省模型成本，提高实验进度。

本发明采用以下技术方案：一种进口渐缩型入流装置，包括箱体，箱体的下部设有注水口，注水口上方的箱体内安装有稳流板，稳流板上方箱体一侧面的上部安装有反弧段，反弧段的后端连接有伸缩折叠支撑段，伸缩折叠支撑段的后端连接有模型段。

进一步地，稳流板与箱体横截面大小相当，且呈上、下层平行设置。

进一步地，伸缩折叠支撑段为折叠成的逐渐缩小的渐缩型槽体，槽体的内、后端分别固接有连接法兰，槽体前端的连接法兰与反弧段后端对应固接，槽体后端的连接法兰与模型段前端对应固接。

进一步地，模型段为与渐缩型槽体后端开口大小相当的矩形槽。

进一步地，伸缩折叠支撑段的内表面设有柔性材料层。

进一步地，伸缩折叠支撑段的外表面设有涂层。

本发明的进口渐缩型入流装置，在交通运输、航海、航空、土木水利、环境生态涉及液体流动的实验研究中的应用。

根据水深的不同，调节反弧段，调节弧度，实现水流动的平稳过渡，使进口局部阻力最小。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明伸缩折叠支撑段后端与模型连接，保证与模型段宽度相同，轴线重合，伸缩折叠支撑段，空间方向（纵向、横向、垂向）可任意调节，根据水深的不同，调节反弧段弧度，实现液体流动的平稳过渡，进口阻力最小，最大限度消除进口局部阻力对水流影响，易于操作，可根据试验水深范围、模型段宽度选择装置型号（大小），应用范围广。

附图说明

图1.为本发明的结构示意图；

图2.为本发明伸缩折叠支撑段示意图；

图3.为本发明模型段水深小于30cm伸缩折叠支撑段状态图；

图4.为本发明模型段水深大于30cm伸缩折叠支撑段侧视图；

图5.为本发明模型段水深大于30cm伸缩折叠支撑段正视图；

图6.为本发明模型段水深大于30cm伸缩折叠支撑段垂直坐标z与水平坐标d的关系图。