CN105139746A - 一种泵站进水池漩涡实验台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种泵站进水池漩涡实验台，包括进水池(1)、进水管(2)、实验水泵机组(3)、辅助真空泵机组(4)、吸气管(5)、吸气阀(6)、出水钢管(7)、出水闸阀(8)、升降台(9)、支架(10)、出水钢丝软管(11)、调压罐(12)、回水钢管(13)和电磁流量计(14)相连成一个整体；所述的进水池(1)由回水段(16)、稳流段(17)和进水段(18)组成，稳流段(17)内设有稳流栅(19)，进水段(18)内设有活动池壁调节装置(15)。本发明通过调节活动池壁调节装置，可以观察多种漩涡的产生、发展过程，方便直观；既可用于实验教学，也可用于科学研究；同时本发明实验台操作简单，便于使用，适合推广。
Description
技术领域
本发明涉及泵站进水池水流流态实验装置，具体的说是一种泵站进水池漩涡实验台。
背景技术
泵站进水池是为水泵或其吸水管道抽水而修建的水池，是泵站重要的建筑物结构。进水池设计的好坏，将影响泵站机组的运行。为了使水泵有良好的吸水条件，要求进水池尺寸设计得当，水流平稳，否则将产生漩涡，使水泵效率下降，甚至引起水泵机组振动和噪声，影响水泵的使用寿命。水泵及水泵站是一门理论联系实际较强的专业课程，也是一门实践性很强的课程。学生通过动手实验，观察进水池中漩涡的发生、发展过程及主要影响因素，从而加深对进水池设计理论的认识和理解。
发明内容
本发明的目的在于设计一种泵站进水池漩涡实验台，使学生在学习水泵及水泵站课程时理论联系实际，获得很好的教学效果，同时该实验台能够开展专题科学研究，丰富研究形式。
本发明一种泵站进水池漩涡实验台，包括进水池、进水管、实验水泵机组、辅助真空泵机组、吸气管、吸气阀、出水钢管、出水闸阀、升降台、支架、出水钢丝软管、调压罐、回水钢管和电磁流量计，所述进水池和升降台固定在支架上，升降台上设有实验水泵机组和辅助真空泵机组，实验水泵机组进口接进水管，实验水泵机组出口接出水钢管，出水钢管上设有出水闸阀，出水闸阀与实验水泵机组出口之间的出水钢管上接吸气管，吸气管上设有吸气阀，吸气管的另一端接辅助真空泵机组，出水钢管另一端接出水钢丝软管，出水钢丝软管另一端接调压)，调压罐与进水池的回水段通过回水钢管连接，回水钢管上设有电磁流量计；
所述的进水池由回水段、稳流段和进水段组成，稳流段内设有稳流栅，进水段内设有活动池壁调节装置。
所述活动池壁调节装置，包括第一固定槽、第二固定槽、第一活动槽、第二活动槽、第一支杆、第二支杆、第一活动杆和第二活动杆，第一固定槽和第二固定槽平行设置在进水池的进水段边壁上沿，第一活动槽和第二活动槽平行设置在第一固定槽和第二固定槽之间并与第一固定槽和第二固定槽滑动连接，第一活动杆和第二活动杆平行设置在第一活动槽和第二活动槽之间并与第一活动槽和第二活动槽滑动连接；所述第一活动槽、第一活动杆和第二活动杆下方分别设置有矩形挡板。
所述矩形挡板为下部开口的矩形边框和有机玻璃板组成的完整不透水挡板。
第一活动槽和第二活动槽两端分别接第一滑动及紧固装置、第二滑动及紧固装置、第三滑动及紧固装置、第四滑动及紧固装置，第一活动槽两端的第一滑动及紧固装置、第二滑动及紧固装置分别镶入第一固定槽和第二固定槽，第二活动槽两端的第三滑动及紧固装置、第四滑动及紧固装置分别镶入第一固定槽和第二固定槽。
第一活动杆和第二活动杆两端分别接第五滑动及紧固装置、第六滑动及紧固装置、第七滑动及紧固装置、第八滑动及紧固装置，第一活动杆两端的第五滑动及紧固装置、第六滑动及紧固装置分别镶入第一活动槽和第二活动槽，第二活动杆两端的第七滑动及紧固装置、第八滑动及紧固装置分别镶入第一活动槽和第二活动槽。
第一活动槽和第二活动槽之间连接第一支杆和第二支杆，第一支杆、第二支杆靠近且平行于进水池的进水段边壁上沿。
第一固定槽、第二固定槽、第一活动槽、第二活动槽和矩形挡板上分别设有刻度尺。
本发明是这样实现的：通过升降台的升降来调节淹没深度或悬空高，观察进水池的进水段中漩涡的发生和发展过程；通过调节第一活动槽和第二活动槽的位置来改变后矩形挡板与进水管之间的距离，观察进水池的进水段中漩涡的发生和发展过程；通过调节第一活动杆或第二活动杆来改变水流进水方向，观察进水池的进水段中漩涡的发生和发展过程；通过同时改变第一活动杆和第二活动杆来改变进水池宽度，观察进水池的进水段中漩涡的发生和发展过程。
本发明泵站进水池漩涡实验台的优点是：
1、本发明既可用于实验教学，也可用于科学研究；
2、通过活动池壁调节装置的调节，观测到不同的漩涡产生、发展过程，方便直观；
3、本发明实验台操作容易，便于使用。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的俯视图；
图3为活动池壁调节装置的局部放大图；
图4为下部开口的矩形边框的结构示意图。
图中，1为进水池、2为进水管、3为实验水泵机组、4为辅助真空泵机组、5为吸气管、6为吸气阀、7为出水钢管、8为出水闸阀、9为升降台、10为支架、11为出水钢丝软管、12为调压罐、13为回水钢管、14为电磁流量计、15活动池壁调节装置、16为回水段、17为稳流段、18为进水段、19为稳流栅、20为第一固定槽、21为第二固定槽、22为第一活动槽、23为第二活动槽、24为第一支杆、25为第二支杆、26为第一活动杆、27为第二活动杆、28-30为矩形挡板、34-41为第一-第八滑动及紧固装置、42-46为刻度尺。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进行进一步说明：如图1、图2所示，一种泵站进水池漩涡实验台，包括进水池1、进水管2、实验水泵机组3、辅助真空泵机组4、吸气管5、吸气阀6、出水钢管7、出水闸阀8、升降台9、支架10、出水钢丝软管11、调压罐12、回水钢管13、电磁流量计14。
所述的进水池1依次分为回水段16、稳流段17和进水段18，回流段16与出水钢管7相通，稳流段17内设有稳流栅19、进水段18池壁和池底为有机玻璃平板，进水段18内设有活动池壁调节装置15。
所述进水池1和升降台9固定在支架10上，升降台9上设有实验水泵机组3和辅助真空泵机组4，实验水泵机组3进口接进水管2，进水管2为有机玻璃管，实验水泵机组3出口接出水钢管7，出水钢管7上设有出水闸阀8，出水闸阀8与实验水泵机组3出口之间的出水钢管7上接吸气管5，吸气管5上设有吸气阀6，吸气管5的另一端接辅助真空泵机组4，出水钢管7另一端接出水钢丝软管11，出水钢丝软管11另一端接调压罐12，调压罐12与进水池1的回水段16通过回水钢管13连接，回水钢管13上设有电磁流量计14。
如图3、图4所示，所述的活动池壁调节装置15包括第一固定槽20、第二固定槽21、第一活动槽22、第二活动槽23、第一支杆24、第二支杆25、第一活动杆26、第二活动杆27，所述的第一固定槽20和第二固定槽21固定在进水池1的进水段18边壁上沿，第一活动槽22两端的滑动及紧固装置34、滑动及紧固装置35分别镶入第一固定槽20和第二固定槽21，第二活动槽23两端的滑动及紧固装置36、滑动及紧固装置37分别镶入第一固定槽20和第二固定槽21，第一活动槽22和第二活动槽23之间连接第一支杆24和第二支杆25，第一支杆24和第二支杆25与进水池1的进水段18边壁上沿平行且靠近。第一活动杆26两端的滑动及紧固装置38、滑动及紧固装置39分别镶入第一活动槽22和第二活动槽23，第二活动杆27两端的滑动及紧固装置40、滑动及紧固装置41分别镶入第一活动槽22和第二活动槽23，第一活动槽22、第一活动杆26和第二活动杆27下端分别接矩形挡板28、29、30，第一固定槽20、第二固定槽21、第一活动槽22、第二活动槽23和矩形挡板29分别设有刻度尺42、43、44、45、46。
泵站进水池漩涡实验台漩涡产生实验如下：
首先，向进水池1注入一定量的清水，关闭出水闸阀8，启动辅助真空泵机组4，打开吸气管5上的吸气阀6，对实验水泵机组3进行抽真空，实验水泵机组3真空抽好后，启动实验水泵机组3，打开出水闸阀8，关闭吸气阀6，关闭辅助真空泵机组4，实验水泵机组3运行一段时间，排出出水钢丝软管11、调压罐12和回水钢管13内的空气。
调整升降台9的高度，实验水泵机组3及进水管2随升降台而升降，改变进水管2在进水池1的进水段18内的淹没深度或悬空高，观察矩形挡板29上的刻度尺46，待到某一位置后，固定升降台9，观察进水池1的进水段18中漩涡的发生和发展过程。此次工况实验完成后，再次调整升降台9的高度，进行下一工况实验，直至完成进水管淹没深度或悬空高对池中漩涡发生和发展过程的影响实验。
固定升降台9的高度，松开第一活动槽22和第二活动槽23两端的滑动及紧固装置34、滑动及紧固装置35、滑动及紧固装置36、滑动及紧固装置37，调节第一活动槽22的位置来改变矩形挡板28与进水管2之间的距离，第一活动槽22和第二活动槽23之间由第一支杆24和第二支杆25连接，两槽距离固定且保持同时移动，观察第一固定槽20和第二固定槽21上的刻度尺42、刻度尺43，待到某一距离后，拧紧第一活动槽22和第二活动槽23两端的滑动及紧固装置34、滑动及紧固装置35、滑动及紧固装置36、滑动及紧固装置37，观察进水池1的进水段18中漩涡的发生和发展过程。此次工况实验完成后，再次改变矩形挡板28与进水管2之间的距离，进行下一工况实验，直至完成后矩形挡板28与进水管2之间的距离对池中漩涡发生和发展过程的影响实验。
固定升降台9的高度，拧紧第一活动槽22和第二活动槽23两端的滑动及紧固装置34、滑动及紧固装置35、滑动及紧固装置36、滑动及紧固装置37，拧紧第一活动杆26两端的滑动及紧固装置38、滑动及紧固装置39，松开第二活动杆27两端的滑动及紧固装置40、滑动及紧固装置41，调节矩形挡板30与进水管2之间的距离，观察第一活动槽22和第二活动槽23上的刻度尺44、刻度尺45，待到某一距离后，拧紧第二活动杆27两端的滑动及紧固装置40、滑动及紧固装置41，观察进水池1的进水段18中漩涡的发生和发展过程。此次工况实验完成后，再次改变矩形挡板30与进水管2之间的距离，进行下一工况实验，直至完成水流进水方向对池中漩涡发生和发展过程的影响实验。
固定升降台9的高度，拧紧第一活动槽22和第二活动槽23两端的滑动及紧固装置34、滑动及紧固装置35、滑动及紧固装置36、滑动及紧固装置37，松开第一活动杆26和第二活动杆27两端的滑动及紧固装置38、滑动及紧固装置39、滑动及紧固装置40、滑动及紧固装置41，同时调节矩形挡板29和矩形挡板30与进水管2之间的距离，观察第一活动槽22和第二活动槽23上的刻度尺44、刻度尺45，保持两侧挡板与进水管之间的距离相等，待到某一距离后，拧紧第一活动杆26和第二活动杆27两端的滑动及紧固装置38、滑动及紧固装置39、滑动及紧固装置40、滑动及紧固装置41，观察进水池1的进水段18中漩涡的发生和发展过程。此次工况实验完成后，再次改变两侧挡板与进水管2之间的距离，进行下一工况实验，直至完成进水池宽度对池中漩涡发生和发展过程的影响实验。
Claims (7)
1.一种泵站进水池漩涡实验台，其特征在于：包括进水池(1)、进水管(2)、实验水泵机组(3)、辅助真空泵机组(4)、吸气管(5)、吸气阀(6)、出水钢管(7)、出水闸阀(8)、升降台(9)、支架(10)、出水钢丝软管(11)、调压罐(12)、回水钢管(13)和电磁流量计(14)，所述进水池(1)和升降台(9)固定在支架(10)上，升降台(9)上设有实验水泵机组(3)和辅助真空泵机组(4)，实验水泵机组(3)进口接进水管(2)，实验水泵机组(3)出口接出水钢管(7)，出水钢管(7)上设有出水闸阀(8)，出水闸阀(8)与实验水泵机组(3)出口之间的出水钢管(7)上接吸气管(5)，吸气管(5)上设有吸气阀(6)，吸气管(5)的另一端接辅助真空泵机组(4)，出水钢管(7)另一端接出水钢丝软管(11)，出水钢丝软管(11)另一端接调压罐(12)，调压罐(12)与进水池(1)的回水段(16)通过回水钢管(13)连接，回水钢管(13)上设有电磁流量计(14)；
所述的进水池(1)由回水段(16)、稳流段(17)和进水段(18)组成，稳流段(17)内设有稳流栅(19)，进水段(18)内设有活动池壁调节装置(15)。
2.如权利要求1所述的泵站进水池漩涡实验台，其特征在于：所述活动池壁调节装置(15)，包括第一固定槽(20)、第二固定槽(21)、第一活动槽(22)、第二活动槽(23)、第一支杆(24)、第二支杆(25)、第一活动杆(26)和第二活动杆(27)，第一固定槽(20)和第二固定槽(21)平行设置在进水池(1)的进水段(18)边壁上沿，第一活动槽(22)和第二活动槽(23)平行设置在第一固定槽(20)和第二固定槽(21)之间并与第一固定槽(20)和第二固定槽(21)滑动连接，第一活动杆(26)和第二活动杆(27)平行设置在第一活动槽(22)和第二活动槽(23)之间并与第一活动槽(22)和第二活动槽(23)滑动连接；所述第一活动槽(22)、第一活动杆(26)和第二活动杆(27)下方分别设置有矩形挡板（28、29、30）。
3.如权利要求2所述的泵站进水池漩涡实验台，其特征在于：所述矩形挡板（28、29、30）为下部开口的矩形边框和有机玻璃板组成的完整不透水挡板。
4.如权利要求2所述的泵站进水池漩涡实验台，其特征在于：第一活动槽(22)和第二活动槽(23)两端分别接第一滑动及紧固装置(34)、第二滑动及紧固装置(35)、第三滑动及紧固装置(36)、第四滑动及紧固装置(37)，第一活动槽(22)两端的第一滑动及紧固装置(34)、第二滑动及紧固装置(35)分别镶入第一固定槽(20)和第二固定槽(21)，第二活动槽(23)两端的第三滑动及紧固装置(36)、第四滑动及紧固装置(37)分别镶入第一固定槽(20)和第二固定槽(21)。
5.如权利要求2所述的泵站进水池漩涡实验台，其特征在于：第一活动杆(26)和第二活动杆(27)两端分别接第五滑动及紧固装置(38)、第六滑动及紧固装置(39)、第七滑动及紧固装置(40)、第八滑动及紧固装置(41)，第一活动杆(26)两端的第五滑动及紧固装置(38)、第六滑动及紧固装置(39)分别镶入第一活动槽(22)和第二活动槽(23)，第二活动杆(27)两端的第七滑动及紧固装置(40)、第八滑动及紧固装置(41)分别镶入第一活动槽(22)和第二活动槽(23)。
6.如权利要求2所述的泵站进水池漩涡实验台，其特征在于：第一活动槽(22)和第二活动槽(23)之间连接第一支杆(24)和第二支杆(25)，第一支杆(24)、第二支杆(25)靠近且平行于进水池(1)的进水段(18)边壁上沿。
7.如权利要求2所述的泵站进水池漩涡实验台，其特征在于：第一固定槽(20)、第二固定槽(21)、第一活动槽(22)、第二活动槽(23)和矩形挡板(29)上分别设有刻度尺(42、43、44、45、46)。
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