[发明专利]一种可调节喷嘴位置的降雨模拟装置部件及其调节方法

权利要求书

1.一种应用于降雨模拟装置部件的降雨模拟调节方法，其特征在于：

降雨模拟调节方法采用降雨模拟装置部件，降雨模拟装置部件包括布置在模型箱内的圆形盘体和开孔模型箱顶板；开孔模型箱顶板固定于模型箱内顶面，开孔模型箱顶板的底面布置多个圆形盘体，每个圆形盘体上开设多个类螺线状分布内螺纹孔(1、2)，类螺线状分布内螺纹孔(1、2)分为位于中心的一个中心贯通内螺纹孔(1)以及位于中心内螺纹孔周围的多个非贯通外围内螺纹孔(2)，多个外围内螺纹孔沿绕中心内螺纹孔的类螺线依次间隔布置并且沿圆周相邻两个外围内螺纹孔之间的圆心夹角为45°，每个外围内螺纹孔均通过圆形盘体内部的通道和中心内螺纹孔连通，中心内螺纹孔和水源连通；所述的中心内螺纹孔和外围内螺纹孔中的一个连接直水杆的上端，直水杆下端安装喷嘴；

所述降雨模拟装置部件调节方法步骤如下：

步骤1、

模型箱内顶部布置所述降雨模拟装置部件，模型箱内底部布置待测试土体形成边坡模型；

边坡模型中包括坡顶部分和坡脚部分以及位于坡顶部分和坡脚部分之间为坡面部分，坡顶部分布置于模型箱中沿长度方向的一侧，坡脚部分布置于模型箱中沿长度方向的另一侧；

降雨模拟装置部件中，多个圆形盘体及其上的喷嘴在开孔模型箱顶板的底面布置以行、列地阵列间隔排布布置，喷嘴排布的行方向沿模型箱的宽度方向，喷嘴排布的列方向沿模型箱的长度方向；

步骤2、

初始情况下，视为各个圆形盘体在开孔模型箱顶板的底面间隔均布，且喷嘴安装于各自圆形盘体的中心内螺纹孔处；

步骤3、

针对每一行圆形盘体上的各个喷嘴，根据边坡模型的宽度W、相邻喷嘴宽度向间距D与喷嘴出射喷雾的喷射角θ，沿模型箱高度方向移动各个喷嘴，调整设置同一行各个喷嘴的安装高度H，使得同一行各个喷嘴的喷雾到边坡模型在宽度方向上处于最优宽度重叠状态，使用公式计算该安装高度下的喷雾覆盖范围偏移量，根据该偏移量在模型箱宽度方向上的分量作为每个喷嘴沿模型箱宽度方向的偏移量δ₁；

步骤4、

首先，调整设置从坡顶部分侧上方的最靠近模型箱侧壁的一行喷嘴距离模型箱侧壁的间距，使得该行喷嘴喷雾到自身正下方的边坡模型上表面所形成喷雾覆盖范围能接触到模型箱侧壁；

然后，从坡顶部分侧上方的最靠近模型箱侧壁的一行喷嘴到从坡脚部分侧上方的最靠近模型箱侧壁的一行喷嘴，对每相邻行喷嘴间进行遍历处理，使得下一行喷嘴和上一行喷嘴的喷雾到边坡模型在模型箱长度方向上处于最优长度重叠状态；

并且以每个喷嘴沿模型箱长度方向自身移动的位移作为该喷嘴的长度方向偏移量δ₂；

步骤5、根据每个喷嘴的宽度方向偏移量δ₁和长度方向偏移量δ₂相加计算得该喷嘴的总偏移矢量δ：

δ＝δ₁+δ₂

步骤6、根据总偏移矢量δ安装每个喷嘴到各自的圆形盘体，具体是调整圆形盘体周向布置，且将喷嘴通过直水管安装到自身对应圆形盘体的其中一个最接近的类螺线状分布内螺纹孔(1、2)上，使用螺纹堵头堵住剩余的类螺线状分布内螺纹孔(1、2)。

2.根据权利要求1所述的一种应用于降雨模拟装置部件的降雨模拟调节方法，其特征在于：每个外围内螺纹孔和中心内螺纹孔之间的圆形盘体内部开设径向的通孔通道(8)，通孔通道(8)外端贯穿出圆形盘体的周侧面形成侧壁内螺纹孔(4)，在侧壁内螺纹孔(4)通过螺纹安装螺纹堵头(7)。

3.根据权利要求1所述的一种应用于降雨模拟装置部件的降雨模拟调节方法，其特征在于：所述的开孔模型箱顶板上开设用于配合安装圆形盘体的螺纹孔，具体在每处圆形盘体安装处设置位于中心的一个顶板进水螺纹孔(9)以及位于顶板进水螺纹孔(9)周围的多个顶板盘体固定螺纹孔(10)，顶板进水螺纹孔(9)和圆形盘体的中心内螺纹孔连通。

4.根据权利要求1所述的一种应用于降雨模拟装置部件的降雨模拟调节方法，其特征在于：开孔模型箱顶板的底面布置的多个圆形盘体以行列阵列间隔布置，各个圆形盘体上所连接的直水杆(11)和喷嘴(12)的类螺线状分布内螺纹孔(1、2)在圆形盘体上的方位和位置布置相同。