[发明专利]一种测试土体抵抗局部冲刷能力的室内试验装置

摘要

本发明涉及一种测试土体抵抗局部冲刷能力的室内试验装置，包括试验样品采集装置、局部流场模拟装置和室内试验控制系统。试验样品采集装置包括原位土采集器、原位模型土盒、现场流体采集器和现场流体样品盒；局部流场模拟装置包括紊流模拟器和层流模拟器；室内试验控制系统包括仪器支架、水循环系统和数据采集设备。装置可以通过紊流模拟器和层流模拟器对原位土进行复杂水力条件下冲刷过程进行室内试验，实现对现场条件或其他设计条件下的测试，用于确定土体的抗冲刷特性及其冲刷演化规律，从而可以进一步依此预测局部冲刷深度。本发明操作简单，占地面积小，能在室内模拟现场工况，可以很好地对土体的抗冲强度进行室内测试，为冲刷研究，预测和设计提供技术支撑。

主权项

1.一种测试土体抵抗局部冲刷能力的室内试验装置，其特征在于：包括试验样品采集装置、局部流场模拟装置和室内试验控制系统；其中：试验样品采集装置包括原位土采集器、原位模型土盒、现场流体采集器和现场流体样品盒；原位模型土盒与现场流体样品盒通过水土分界隔板连接，水土分界隔板分别与原位模型土盒和现场流体样品盒通过螺纹旋紧，水与水土分界隔板之间涂抹防水材料，试验准备就绪后可将水土分界隔板抽出，完成水土分界面的设置；所述原位土采集器独立存在，在取土过程中与原位模型土盒相连，并将所得原位土保存于原位模型土盒中，所述现场流体采集器独立存在，在流体采集过程中与现场流体样品盒相连，并将现场流体保存于现场流体样品盒中；室内试验控制系统包括仪器支架、水循环系统和数据采集设备；仪器支架在水土交接高度处预留水循环系统中导水管道孔洞，以便其安装和拆解，数据采集设备位于紊流模拟器上方，与仪器支架相连，根据实际需要可另在仪器两侧架设；局部流场模拟装置包括紊流模拟器、层流模拟器和流场模拟控制器，所述流场模拟控制器固定于仪器支架上方，分别连接紊流模拟器和层流模拟器，紊流模拟器是生成模拟紊流流场的区域，通过其中的紊流发生器带动局部流场形成所需涡流，紊流模拟器与仪器支架采用螺栓连接固定，保证其生成紊流时自身稳定，层流模拟器是生成模拟层流流场并连通层流流场的区域，与水循环系统均由水箱内造流机控制，当造流流速达到土体起动流速时即达到紊流与层流共同作用的条件。