CN102522032A - 大流量环型实验水槽 - Google Patents
大流量环型实验水槽 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102522032A CN102522032A CN2011103779536A CN201110377953A CN102522032A CN 102522032 A CN102522032 A CN 102522032A CN 2011103779536 A CN2011103779536 A CN 2011103779536A CN 201110377953 A CN201110377953 A CN 201110377953A CN 102522032 A CN102522032 A CN 102522032A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flow
- water
- turn
- bilge
- impeller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
本发明是关于一种大流量环型实验水槽，包括环型槽、推流器、变频器、导流板和蜂窝状稳流格栅；该环型槽宽为3-4m，深为1-4m，由相互平行的两段直部和连接两直部的两段弯部组成，该直部为试验段，长度为10-19m；该弯部为半圆形；推流器设置于至少一个直部与弯部的连接处；该弯部的另一端连接蜂窝状稳流格栅；变频器与推流器连接；导流板为垂直于水面且相互平行的数道隔板，设置于两段弯部中，其具有与该弯部一致的弯曲度；蜂窝状稳流格栅为复数个平行排列的管道，布设于直部与弯部连接处的水槽中，管道的轴向与水流方向一致，其纵向高度不低于水流高度。该实验水槽流量可达到2-5m3/s，实现了大流量水流的循环流动。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于室内水力学实验的实验水槽，具体涉及用于河道原状植被水力学实验的循环水流实验水槽。
背景技术
随着河流生态修复工程的不断深入，设计人员迫切需求河流生态构建与修复工程的相关技术参数。河流生态修复中生物措施与河道安全行洪、岸坡稳定性、河流生态状况、生态系统恢复力等的关系复杂，如何获取河道蜿蜒形态、糙率、抗冲性、生态适应性等工程设计参数至关重要。
现有用于模拟带植被室内水力学实验装置多采用玻璃水槽，水槽规格相对较小，其流量一般不超过0.2m3/s，有压水槽的流量也多小于0.4m3/s，难以实现河道原状植被水力学实验(要求具有较大的实验断面和相应的大流量)，只能采用缩比尺后的塑料模拟植被，造成实验条件与实际的天然状态存在较大差距，对天然植被条件下的水流与植被相互关系难以获得有效模拟。
发明内容
为克服现有水槽流量小、无法实现含植被水力学实验的缺点，本发明提供一种大流量的环型水槽，通过对水槽的整体结构设计，实现大流量水流的循环流动，从而确保模拟含乔、灌木植被室内水力学实验的准确性。
为实现上述目的，本发明的技术方案包括：
一种大流量环型实验水槽，其包括环型槽1、推流器2、变频器3、导流板4和蜂窝状稳流格栅5；
该环型槽1单向宽为3-4m，深为1-4m，由相互平行的两段直部11和连接两直部的两段弯部12组成，该直部为试验段，长度为10-19m；该弯部为半圆形；
该推流器2设置于至少一个直部与弯部的连接处，其出水口朝向该弯部；该弯部的另一端连接蜂窝状稳流格栅5；
该变频器3与推流器2连接；
该导流板4为垂直于水面且相互平行的数道隔板，设置于两段弯部12中，其具有与该弯部一致的弯曲度；
该蜂窝状稳流格栅5为复数个平行排列的管道，布设于直部与弯部连接处的水槽中，管道的轴向与水流方向一致，其纵向高度不低于水流高度。
如上所述的大流量环型实验水槽，其中，该导流板的高度为1-4m；相邻两个导流板的间距不大于40cm。
如上所述的大流量环型实验水槽，其中，该蜂窝状稳流格栅5的管道长度为100-150cm，管径为60-80mm。
本发明的有益效果在于：
1、该大流量环型实验水槽工作时，固定在一侧水槽底部的推流器启动，叶轮旋转带动水流通过水槽弯部的导流板，进而通过稳流格栅流入水槽的直部形成环流。单向过流断面宽3-4m，水深1-4m，使用总电机功率35～75kw的推流器，流量可达到2-5m3/s，实现了大流量水流的循环流动。
2、推流器的位置设置于水槽弯部一端，运行时推动水流经较短弯部过渡段后，进入直部实验段，该设计实现了耗能少、同等水位情况下获得最大流量。
3、于水槽弯部设置导流板可防止大流量下水流转弯处形成旋涡，水流经导流板后通过蜂窝状稳流格栅保证了水流的层流状态，该两处设计可确保水流保持均匀流形态。
附图说明
图1是本发明的平面结构示意图。
图2是A-A剖面图。
具体实施方式
下面通过实例详细描述本发明。
实施例1
如图1所示，在本发明的一种优选实施方式中，大流量环型实验水槽包括环型槽1、推流器2、变频器3、导流板4和蜂窝状稳流格栅5。环型槽1内部宽3m，深2.7m，由相互平行的两段直部11和连接两直部的两段弯部12组成，该直部为试验段。本实施例中两直部由一隔墙13隔开，直部长度为19m，底部铺设0.5m厚的永定河砂砾质河床回填料15。两弯部均为半圆形。推流器为圆柱型电机外挂叶轮，叶轮直径615mm，为达到流量要求，使用两台推流器总电机功率35～75kw。推流器2设置于其中一段直部与弯部的连接处，叶轮导流罩距槽底部50cm；该弯部的另一端连接蜂窝状稳流格栅5。变频器固定于该处水槽顶部，与推流器连接，频率范围为45.0Hz-50.0Hz，通过调节变频器的频率控制实验水流流速。
如图1和图2所示，在两段弯部12中设置导流板4，其为垂直于水面且相互平行的数道隔板，具有与该弯部一致的弯曲度。导流板的高度为2.2m；相邻两个导流板的间距为40cm。蜂窝状稳流格栅5为复数个平行排列的管道，布设于直部与弯部连接处的水槽中，管道的轴向与水流方向一致，其纵向堆叠高度为2m，管道长度为100cm，管径为60mm。
实施例2含锦带花的河床糙率水槽实验
使用实施例1所述的大流量环型实验水槽进行含锦带花的河床糙率水槽实验，锦带花种植于单侧实验段水槽内，种植间距为40×40cm、20×40cm两种，长度14.40m。实验的具体步骤为：蓄水量淹没过推流器叶轮后，启动变频器，促使固定在一侧水槽底部推流器的叶轮高速旋转，带动水流通过水槽弯部的导流板，进而通过稳流格栅流入水槽的直部形成稳定均匀的环流，其中实验水流流速通过变频器高、低频率开关控制。水槽最大流量达2.25m3/s。在实验观测段内布设3个观测测针14测量水位，通过ADCP测得3个断面的流速，基于测量的水位、流速、水深、水槽宽等数据，利用曼宁公式计算糙率系数。
Claims (3)
1.一种大流量环型实验水槽，其特征在于，其包括环型槽(1)、推流器(2)、变频器(3)、导流板(4)和蜂窝状稳流格栅(5)；
该环型槽(1)单向宽为3-4m，深为1-4m，由相互平行的两段直部(11)和连接两直部的两段弯部(12)组成，该直部为试验段，长度为10-19m；该弯部为半圆形；
该推流器(2)设置于至少一个直部与弯部的连接处，其出水口朝向该弯部；该弯部的另一端连接蜂窝状稳流格栅(5)；
该变频器(3)与推流器(2)连接；
该导流板(4)为垂直于水面且相互平行的数道隔板，设置于两段弯部(12)中，其具有与该弯部一致的弯曲度；
该蜂窝状稳流格栅(5)为复数个平行排列的管道，布设于直部与弯部连接处的水槽中，管道的轴向与水流方向一致，其纵向堆叠高度不低于水流高度。
2.如权利要求1所述的大流量环型实验水槽，其特征在于，所述导流板的高度为1-4m；相邻两个导流板的间距不大于40cm。
3.如权利要求1或2所述的大流量环型实验水槽，其特征在于，所述蜂窝状稳流格栅(5)的管道长度为100-150cm，管径为60-80mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110377953.6A CN102522032B (zh) | 2011-11-24 | 2011-11-24 | 大流量环型实验水槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110377953.6A CN102522032B (zh) | 2011-11-24 | 2011-11-24 | 大流量环型实验水槽 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102522032A true CN102522032A (zh) | 2012-06-27 |
| CN102522032B CN102522032B (zh) | 2014-04-09 |
Family
ID=46292931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110377953.6A Active CN102522032B (zh) | 2011-11-24 | 2011-11-24 | 大流量环型实验水槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102522032B (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103344410A (zh) * | 2013-06-13 | 2013-10-09 | 扬州大学 | 一种连续稳定流动水体的模拟装置 |
| CN103353386A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-10-16 | 天津大学 | 一种试验用自循环水槽 |
| CN104599574A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-05-06 | 河海大学 | 一种具有内循环生流装置的物理模型水槽 |
| CN104677593A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-06-03 | 北京市环境保护科学研究院 | 利用环形水槽模拟天然河道水流特性的方法及装置 |
| CN105401554A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-03-16 | 佛山市神风航空科技有限公司 | 一种闭环式机械流动水系统 |
| CN105464039A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-04-06 | 佛山市神风航空科技有限公司 | 一种闭环式人力流动水系统 |
| CN107117775A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-09-01 | 绍兴水巧科技有限公司 | 一种采用微纳米纯氧曝气和生化球的污水处理装置 |
| CN107179388A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-09-19 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种研究过饱和气体在河道中全程释放规律的装置及方法 |
| CN110375959A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-10-25 | 中山大学 | 一种循环水槽组合装置及其水流循环方法 |
| CN114195255A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-03-18 | 新余市木林森线路板有限公司 | 一种高回流比工业污水总氮去除方法 |
| WO2022110617A1 (zh) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | 江苏科技大学 | 一种水下仿生鳍浸没式推进测试装置及方法 |
| CN115014632A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-09-06 | 哈尔滨工程大学 | 一种水下航行体围壳区域脉动载荷测试装置及测试方法 |
| CN116858492A (zh) * | 2023-09-05 | 2023-10-10 | 浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) | 往复流输沙自适应动床试验水槽 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2507091Y (zh) * | 2001-03-19 | 2002-08-21 | 苏强 | 循环水流水力模型 |
| CN1563985A (zh) * | 2004-03-15 | 2005-01-12 | 张雪明 | 小型立式海流模拟仿真装置 |
| CN2777677Y (zh) * | 2005-01-26 | 2006-05-03 | 武汉大学 | 教学实验用水槽 |
| CN202352191U (zh) * | 2011-11-24 | 2012-07-25 | 北京市水利科学研究所 | 大流量环型实验水槽 |
-
2011
- 2011-11-24 CN CN201110377953.6A patent/CN102522032B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2507091Y (zh) * | 2001-03-19 | 2002-08-21 | 苏强 | 循环水流水力模型 |
| CN1563985A (zh) * | 2004-03-15 | 2005-01-12 | 张雪明 | 小型立式海流模拟仿真装置 |
| CN2777677Y (zh) * | 2005-01-26 | 2006-05-03 | 武汉大学 | 教学实验用水槽 |
| CN202352191U (zh) * | 2011-11-24 | 2012-07-25 | 北京市水利科学研究所 | 大流量环型实验水槽 |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103344410A (zh) * | 2013-06-13 | 2013-10-09 | 扬州大学 | 一种连续稳定流动水体的模拟装置 |
| CN103344410B (zh) * | 2013-06-13 | 2015-08-19 | 扬州大学 | 一种连续稳定流动水体的模拟装置 |
| CN103353386A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-10-16 | 天津大学 | 一种试验用自循环水槽 |
| CN104599574A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-05-06 | 河海大学 | 一种具有内循环生流装置的物理模型水槽 |
| CN104677593A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-06-03 | 北京市环境保护科学研究院 | 利用环形水槽模拟天然河道水流特性的方法及装置 |
| CN105464039B (zh) * | 2015-12-24 | 2017-09-15 | 佛山市神风航空科技有限公司 | 一种闭环式人力流动水系统 |
| CN105464039A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-04-06 | 佛山市神风航空科技有限公司 | 一种闭环式人力流动水系统 |
| CN105401554A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-03-16 | 佛山市神风航空科技有限公司 | 一种闭环式机械流动水系统 |
| CN105401554B (zh) * | 2015-12-24 | 2018-08-31 | 佛山市神风航空科技有限公司 | 一种闭环式机械流动水系统 |
| CN107179388A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-09-19 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种研究过饱和气体在河道中全程释放规律的装置及方法 |
| CN107117775A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-09-01 | 绍兴水巧科技有限公司 | 一种采用微纳米纯氧曝气和生化球的污水处理装置 |
| CN110375959A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-10-25 | 中山大学 | 一种循环水槽组合装置及其水流循环方法 |
| CN110375959B (zh) * | 2019-08-09 | 2021-11-09 | 中山大学 | 一种循环水槽组合装置及其水流循环方法 |
| WO2022110617A1 (zh) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | 江苏科技大学 | 一种水下仿生鳍浸没式推进测试装置及方法 |
| CN114195255A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-03-18 | 新余市木林森线路板有限公司 | 一种高回流比工业污水总氮去除方法 |
| CN115014632A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-09-06 | 哈尔滨工程大学 | 一种水下航行体围壳区域脉动载荷测试装置及测试方法 |
| CN116858492A (zh) * | 2023-09-05 | 2023-10-10 | 浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) | 往复流输沙自适应动床试验水槽 |
| CN116858492B (zh) * | 2023-09-05 | 2024-02-13 | 浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) | 往复流输沙自适应动床试验水槽 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102522032B (zh) | 2014-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102522032B (zh) | 大流量环型实验水槽 | |
| US9803614B2 (en) | Systems and methods for hydroelectric systems | |
| ES2372825B1 (es) | Sistema y método para reducir el impacto ambiental aguas abajo de aguas extraídas de una presa hidráulica. | |
| KR101018657B1 (ko) | 해상풍력발전시설물을 이용한 다양한 형태의 가두리 양식장 | |
| CN102966082A (zh) | 底板下弯式掺气设施 | |
| KR20110058998A (ko) | 다익형조류발전기 | |
| US7329961B2 (en) | Device for deriving energy from moving fluids | |
| CN202352191U (zh) | 大流量环型实验水槽 | |
| Chubarenko et al. | Model analysis of the currents and wind waves in the Vistula Lagoon of the Baltic Sea | |
| CN105197194B (zh) | 一种用于水库消落带的柔性漂流岛装置 | |
| CN115168964B (zh) | 一种预防贴岸热污染的电厂近岸折弯式排水明渠设计方法 | |
| CN205087118U (zh) | 一种用于水库消落带的柔性漂流岛装置 | |
| CN105887779A (zh) | 一种硬质化护坡弯曲渠道的生物逃生通道 | |
| KR20070093225A (ko) | 수력발전 방법 및 장치 | |
| CN103161655B (zh) | 浮体上升动力发电装置 | |
| CN208869991U (zh) | 一种幕坝型温度异重流拦挡装置 | |
| CN207598414U (zh) | 潮汐及水流量级发电系统 | |
| CN108104076B (zh) | 一种降低挡水幕墙下端边壁处水流泄漏量的柔性阻水结构 | |
| KR20100095687A (ko) | 수평식 수력발전시스템 | |
| RU2592953C1 (ru) | Устройство ускорения низкопотенциального водного потока свободопоточной микрогэс | |
| CN205776121U (zh) | 一种硬质化护坡弯曲渠道的生物逃生通道 | |
| CN203855930U (zh) | 一种含漂浮植物河道的模拟系统 | |
| ES2900844B2 (es) | Módulo marítimo generador de energía eléctrica y estructura marítima generadora de energía eléctrica compuesta de dichos módulos | |
| JP2012145090A (ja) | 人工水路式水車発電機による発電方法と海水干満式水車発電機による発電方法と人工水路式水車発電機と海水干満式水車発電機と下掛け水車発電機用の人工水路と人工水路式灌漑用水車。 | |
| Ding et al. | Model test research on effect of flow accelerating-board in a pumping station |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100048 Beijing City, West Road, Haidian District, No. 21 Applicant after: BEIJING WATER SCIENCE & TECHNOLOGY INSTITUTE Address before: 100048 Beijing City, West Road, Haidian District, No. 21 Applicant before: Beijing Inst. of Water Conservancy Science |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: BEIJING INST. OF WATER CONSERVANCY SCIENCE TO: BEIJING WATER SCIENCE + TECHNOLOGY CO., LTD. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |