CN105042264A - 循环水道 - Google Patents

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徐东
彭祥
王建华
刘敬猛
张静
崔锡奎
黄倩
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Beihang University
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Beihang University
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/02—Energy absorbers; Noise absorbers
    • F16L55/027—Throttle passages
    • F16L55/02709—Throttle passages in the form of perforated plates
    • F16L55/02718—Throttle passages in the form of perforated plates placed transversely

Abstract

本发明提供一种循环水道，该水道包括：水箱、稳流挡位以及滑设于所述稳流挡位上的稳流挡板；在沿水箱长度方向上的第一侧面上固设有出水口，在沿所述水箱长度方向上的第二侧面上固设有入水口，所述入水口的高度高于所述出水口的高度；所述稳流挡位固设于所述水箱靠近所述入水口的一端；所述稳流挡板上设置有若干直径相同的通孔。本发明提供的循环水道通过在水箱靠近入水口的一端设置稳流挡位，并将设置有若干直径相同的通孔的稳流挡板滑设于稳流挡位上，得到了流速和方向稳定的水流，循环水道的结构简单，操作简便，价格低廉，适合试验使用。

Description

循环水道
技术领域
本发明涉及流体力学领域，尤其涉及一种循环水道。
背景技术
流体力学作为基础科学的重要组成部分，已被广泛应用到工业、农业、生物学、医学等方面。
在进行流体力学的研究中，常常需要在稳定的流体环境下进行试验研究，而现有的用来获得稳定水流的设备体积大，操作复杂，价格昂贵，应用门槛高，难以推广使用，严重影响了流体力学研究的发展。因此，现急需一种价格低廉，操作简单，适合试验使用的设备以满足流体力学研究试验中对稳定水流的要求。
发明内容
本发明提供一种循环水道，用以解决现有设备体积大，操作复杂，价格昂贵，应用门槛高的问题。
本发明提供的循环水道，包括：
水箱、稳流挡位以及滑设于所述稳流挡位上的稳流挡板；
在沿水箱长度方向上的第一侧面上固设有出水口，在沿所述水箱长度方向上的第二侧面上固设有入水口，所述入水口的高度高于所述出水口的高度；
所述稳流挡位固设于所述水箱靠近所述入水口的一端；
所述稳流挡板上设置有若干直径相同的通孔。
本发明提供的循环水道，通过在水箱靠近入水口的一端设置稳流挡位，并将设置有若干直径相同的通孔的稳流挡板滑设于稳流挡位上，使得水流经过稳流挡板后按照稳定的方向和流速流动，结构简单，操作简便，价格低廉，适合试验使用。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的循环水道的结构示意图；
图2为本发明又一实施例提供的循环水道的结构示意图。
附图标记：
10-水箱；11-稳流挡位；12-稳流挡板；
13-出水口；14-入水口；15-过滤挡位；
16过滤挡板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明一实施例提供的循环水道的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的循环水道包括：
水箱10、稳流挡位11以及滑设于稳流挡位11上的稳流挡板12；
在沿水箱长度方向上的第一侧面上固设有出水口13，在沿水箱长度方向上的第二侧面上固设有入水口14，入水口14的高度高于出水口13的高度；
稳流挡位11固设于水箱10靠近入水口14的一端；
稳流挡板12上设置有若干直径相同的通孔。
具体的，出水口13为靠近水箱底面的通孔，所述通孔可以为一个也可以为多个，当循环水道工作时，水流从出水口13流入水箱10进行稳流。水箱10的尺寸在这里不做具体限定。本实施例中，优选将水箱长宽高之间的比例设置为5:1:1，将出水口13设置为距离水箱底面的高度与水箱高度的比值为1:6的两直径相同的通孔，两通孔之间的距离与水箱宽度的比值为1:2，当两通孔以相同的流量和流速向水箱10中注水时，流入水箱10中的水流具有较稳定的流向和流速。
进一步的，水流从出水口13流入水箱10后，流经稳流挡板12形成流速和流向稳定的水流，具体的，在水箱10靠近入水口14一端的内部侧壁上固定设置稳流挡位11，稳流挡位11可以是一个也可以是多个，稳流挡位11上设置有用来放置稳流挡板12的滑槽。稳流挡板12通过稳流挡位11上的滑槽插放在水箱10中。当水流流经稳流挡板12时，稳流挡板12上均匀分布且直径相同的通孔将水流束缚成流向和流速稳定的水流。优选的，在本实施例中，水箱10中设置有四个稳流挡位，分别是第一挡位、第二挡位、第三挡位、第四挡位，所述第一挡位、第二挡位、第三挡位和第四挡位距离所述第二侧面(即入水口14所在侧面)的距离的比值为8:11:14:17。当循环水道工作时，本领域技术人员可以根据对水流稳定程度的具体要求，选择性的在不同的稳流挡位上插放稳流挡板。例如试验需要稳定度极高的水流，则可将本实施例中的四个稳流挡位上均插放上稳流挡板，以使水流经过四次稳流形成具有高稳定度的水流。
另外，在本实施例中，稳流挡板12可以根据通孔直径的大小，设计成多种规格，优选的，本实施例中，稳流挡板12具有两种规格，分别为细孔稳流挡板和粗孔稳流挡板，稳流挡板上的通孔均匀分布在稳流挡板上。其中，细孔稳流挡板上的通孔直径设置为与通孔间的距离的比值为1:2，粗孔稳流挡板上的通孔直径设置为与通孔间的距离的比值为2:3。
在这里需要说明的是，由于细孔稳流挡板上的通孔直径较小，因此，水流流经细孔稳流挡板后，能够得到相较于粗孔稳流挡板更加稳定的水流。且细孔稳流挡板相较于粗孔稳流挡板具有更强的水流流速调节能力。在获得稳定水流的操作过程中，可以单独采用细孔稳流挡板或粗孔稳流挡板对水流进行稳流，也可视具体的要求采用细孔稳流挡板与粗孔稳流挡板协同工作的模式对水流进行稳流。
再进一步的，水流经过稳流挡板稳流后，由入水口14流出水箱10。与出水口13类似的，本实施例优选将入水口14设置为距离水箱底面的高度与所述水箱的高度的比值为2:6的两个直径相同的通孔，两通孔之间的距离与水箱宽度的比值为1:2。水流经过稳流后，由入水口的两个通孔以相同的流量和流速流出水箱10。
本实施例提供的循环水道，通过在水箱靠近入水口的一端设置稳流挡位，并将设置有若干直径相同的通孔的稳流挡板滑设于稳流挡位上，使得水流经过稳流挡板后按照稳定的方向和流速流动，结构简单，操作简便，价格低廉，适合试验使用。
图2为本发明又一实施例提供的循环水道的结构示意图，如图2所示，本实施例在上述实施例的基础上，还包括：过滤挡位15和滑设于过滤挡位15上的过滤挡板16，过滤挡板16用于过滤水中杂质；
过滤挡位15固设于水箱10靠近第一侧面的一端。
具体的，在水箱内部靠近出水口13的一端设置过滤挡位15。与稳流挡位类似，过滤挡位15上设置有滑槽，过滤挡板16通过滑槽插放在水箱10的内部，当水流从出水口13流出后，经过过滤挡板16滤除水中杂质，再进行稳流。优选的，本实施例将过滤挡位15设置在与出水口13所在的侧面(即第一侧面)的距离与水箱的长度的比值为1:10的位置上。
通过在水箱内部设置过滤挡位和过滤挡板滤除水中杂质，能够避免水中杂质对水流稳定性和试验结果造成的影响。
进一步的，本实施例提供的循环水道还包括：水泵和阻水挡板(图中未示出)；所述水泵分别与所述出水口13和所述入水口14连接；
所述阻水挡板滑设于所述稳流挡位11中，且位于所述稳流挡板12的上方，用于防止水液溅出。
由于水流在流经稳流挡板时会因为冲击力造成水液飞溅，可能会对试验环境和稳流效果造成影响，因此，本实施例通过在稳流挡板上插放阻水板，以防止上述问题的发生。
本实施例提供的循环水道，通过在水箱靠近入水口的一端设置稳流挡位，并将设置有若干直径相同的通孔的稳流挡板滑设于稳流挡位上，使得水流经过稳流挡板后按照稳定的方向和流速流动，结构简单，操作简便，价格低廉，适合试验使用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种循环水道，其特征在于，包括：
水箱、稳流挡位以及滑设于所述稳流挡位上的稳流挡板；
在沿水箱长度方向上的第一侧面上固设有出水口，在沿所述水箱长度方向上的第二侧面上固设有入水口，所述入水口的高度高于所述出水口的高度；
所述稳流挡位固设于所述水箱靠近所述入水口的一端；
所述稳流挡板上设置有若干直径相同的通孔。
2.根据权利要求1所述的循环水道，其特征在于，所述出水口为两个直径相同的通孔，两通孔之间的间距与水箱的宽度的比值为1:2；
所述出水口距离水箱底面的高度与所述水箱的高度的比值为1:6。
3.根据权利要求1所述的循环水道，其特征在于，所述入水口为两个直径相同的通孔，两通孔之间的间距与水箱的宽度的比值为1:2；
所述入水口距离水箱底面的高度与所述水箱的高度的比值为2:6。
4.根据权利要求1所述的循环水道，其特征在于，所述稳流挡位具体包括第一挡位、第二挡位、第三挡位和第四挡位；
所述第一挡位、第二挡位、第三挡位和第四挡位距离所述第二侧面的距离的比值为8:11:14:17。
5.根据权利要求1所述的循环水道，其特征在于，所述稳流挡板具体包括细孔稳流挡板和粗孔稳流挡板，所述细孔稳流挡板和所述粗孔稳流挡板上的通孔均为均匀分布；
所述细孔稳流挡板上的通孔直径与通孔间的距离的比值为1:2；
所述粗孔稳流挡板上的通孔直径与通孔间的距离的比值为2:3。
6.根据权利要求1所述的循环水道，其特征在于，所述水箱的长宽高之间的比例为5:1:1。
7.根据权利要求1所述的循环水道，其特征在于，还包括过滤挡位和滑设于所述过滤挡位上的过滤挡板，所述过滤挡板用于过滤水中杂质；
所述过滤挡位固设于所述水箱靠近第一侧面的一端。
8.根据权利要求7所述的循环水道，其特征在于，所述过滤挡位距离所述第一侧面的距离与所述水箱的长度的比值为1:10。
9.根据权利要求1所述的循环水道，其特征在于，还包括水泵和阻水挡板；
所述水泵分别与所述出水口和所述入水口连接；
所述阻水挡板滑设于所述稳流挡位中，且位于所述稳流挡板的上方，用于防止水液溅出。
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