CN110211473B - 一种可模拟不同风场作用的水槽模型 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了水槽模型技术领域的一种可模拟不同风场作用的水槽模型，旨在解决现有技术中在水槽模型中设置风扇或鼓风机模拟获取的风场条件与实际风场情况相去甚远，导致水槽模型实验数据误差较大的技术问题。所述水槽模型包括槽底、侧板和控制系统，若干侧板横向连接构成水槽模型槽壁，侧板顶端设有风机，所述风机包括贯流风机；控制系统对风机工作状态实施控制，所述控制系统包括微电脑嵌入式控制系统，风机工作状态包括开关、出风流速、出风角度中的至少任一项。

Description

一种可模拟不同风场作用的水槽模型
技术领域
本发明涉及一种可模拟不同风场作用的水槽模型，属于水槽模型技术领域。
背景技术
在研究风场对污染物在河流等自然水体中迁移规律影响的过程中，目前通常采取在水槽模型中设置风扇或鼓风机的方式，该方式模拟获取的风场条件与实际风场情况相去甚远，导致水槽模型实验数据误差较大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种可模拟不同风场作用的水槽模型，其特征是，包括槽底、侧板和控制系统，若干侧板横向连接构成水槽模型槽壁，侧板顶端设有风机，所述风机包括贯流风机；控制系统对风机工作状态实施控制，所述控制系统包括微电脑嵌入式控制系统，风机工作状态包括开关、出风流速、出风角度中的至少任一项。
进一步地，控制系统对每侧槽壁上的风机工作状态分别实施控制。
进一步地，侧板内设有能够向上拉伸的夹层，风机设于夹层顶端。
进一步地，侧板横向连接处设有支架，支架与风机固定连接。
进一步地，槽底设有入水口，入水口处设有闸板，控制系统对闸板工作状态实施控制，闸板工作状态包括开合大小。
进一步地，入水口沿入水方向前端设有整流板。
进一步地，入水口沿入水方向后端设有水泵，控制系统对水泵工作状态实施控制，水泵工作状态包括输出功率，所述水泵包括变频水泵。
进一步地，还包括释污装置，所述释污装置设于侧板面向槽底一侧，释污装置内装填污染物；控制系统对释污装置工作状态实施控制，释污装置工作状态包括污染物排放量或／和污染物排放时长。
进一步地，所述释污装置不少于两个，释污装置工作状态还包括污染物排放顺序。
进一步地，槽底还设有出水口，出水口沿出水方向前端连有水管，所述水管通过水泵与入水口连通。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：设于侧板顶端的风机按预设参数出风，从而精确模拟自然风场条件；通过调整侧板高度和闸板开合度，能够实现水槽模型不同流量、流速、宽深比，以演示污染物在风场条件下的迁移路线，有利于提高河道、平原河网水环境容量计算精度，确定流域精准治污方案，保障水环境质量。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明所述侧板结构示意图。
图中：1、槽底；2、侧板；3、风机；4、入水口；5、闸板；6、整流板；7、出水口；8、变频水泵；9、水管；10、支架；11、支撑柱；12、释污装置；13、微电脑嵌入式控制系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1所示，是本发明整体结构示意图，一种可模拟不同风场作用的水槽模型，包括槽底1、侧板2和微电脑嵌入式控制系统13，若干侧板2横向连接构成水槽模型槽壁，侧板2顶端设有风机3；侧板2横向连接处设有支架10，支架10顶端与风机3固定连接；槽底1设有入水口4，入水口4处设有闸板5，入水口4沿入水方向前端设有整流板6，入水口4沿入水方向后端设有变频水泵8；槽底1还设有出水口7，出水口7沿出水方向前端连有水管9，所述水管9通过变频水泵8与入水口4连通；槽底1外侧设有支撑柱11；水槽模型还包括释污装置12，释污装置12设于侧板2面向槽底1一侧，释污装置12内装填污染物。
更具体地，如图2所示，是本发明所述侧板2结构示意图，侧板2内设有能够向上拉伸的夹层，风机3设于夹层顶端。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合实施例对本发明作进一步描述。
通过实地采样、观测，取得目标河道的水流流速、宽度、平均深度、平均坡度等参数，根据实地参数等比例缩小，应用至水槽模型。水槽模型宽度默认设计为50CM，用户亦可根据需求定制。根据需要，通过微电脑嵌入式控制系统13设定闸板5开合大小。闸板5前端的若干整流板6用以稳定水流流态，并可根据需要增减整流板6数量。槽底1边缘有凹槽，凹槽宽度契合侧板2厚度，以使侧板2嵌入并固定于槽底1。侧板2内设有能够向上拉伸的夹层，用以实现水槽模型不同的宽深比，以更加真实地模拟河道条件；侧板2左右边缘设有螺孔，以通过螺杆固定相邻侧板2。设于夹层顶端的风机3为贯流风机，所述贯流风机呈长条状，微电脑嵌入式控制系统13对每侧槽壁上贯流风机工作状态分别实施控制，贯流风机工作状态包括开关、出风流速、出风角度，以达到精确模拟风场的目的；若在一侧槽壁上有多个风向的需求，安装数个长度较小的贯流风机，拼接即可。设于侧板2横向连接处的支架10，用于承担贯流风机的主要重量，以确保水槽模型整体结构稳定。侧板2厚度预设定为1.5毫米，若有特殊需求亦可定制。变频水泵8具有不同输出功率，微电脑嵌入式控制系统13根据需要并结合闸板5开合大小，设定变频水泵8输出功率。水槽模型各部件连接处加密封垫，以加强防漏保障。需加入污染物模拟时，根据需求向释污装置12装填相应污染物，通过微电脑嵌入式控制系统13控制释污装置12工作状态；由于污水排放在实际中可能为多个排污口同时或依次组合排放，则按需求对应增减释污装置12；当模拟多个排污口排放时，释污装置12工作状态包括污染物排放量、污染物排放时长和污染物排放顺序。，水体由出水口7进入槽身下部的水管9中，再由变频水泵8泵至出水口7，以实现水槽模型内水体循环流动。支撑柱11用于支撑水槽模型本身重量。相关控制参数均通过微电脑嵌入式控制系统13预先输入，控制参数包括：闸板5开合大小，贯流风机开关、出风流速、出风角度，变频水泵8输出功率，释污装置12污染物排放量、污染物排放时长、污染物排放顺序。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种可模拟不同风场作用的水槽模型，其特征是，包括槽底（1）、侧板（2）和控制系统，若干侧板（2）横向连接构成水槽模型槽壁，侧板（2）顶端设有风机（3），所述风机（3）包括贯流风机；
控制系统对风机（3）工作状态实施控制，所述控制系统包括微电脑嵌入式控制系统（13），风机（3）工作状态的控制包括对开关、出风流速、出风角度中的至少任一项工作参数进行控制；
还包括释污装置（12），所述释污装置（12）设于侧板（2）面向槽底（1）一侧，释污装置（12）内装填污染物；
控制系统对释污装置（12）工作状态实施控制，释污装置（12）工作状态的控制包括对污染物排放量或／和污染物排放时长进行控制。
2.根据权利要求1所述的可模拟不同风场作用的水槽模型，其特征是，控制系统对每侧槽壁上的风机（3）工作状态分别实施控制。
3.根据权利要求1所述的可模拟不同风场作用的水槽模型，其特征是，侧板（2）内设有能够向上拉伸的夹层，风机（3）设于夹层顶端。
4.根据权利要求1所述的可模拟不同风场作用的水槽模型，其特征是，侧板（2）横向连接处设有支架（10），支架（10）与风机（3）固定连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的可模拟不同风场作用的水槽模型，其特征是，槽底（1）设有入水口（4），入水口（4）处设有闸板（5），控制系统对闸板（5）工作状态实施控制，闸板（5）工作状态包括开合大小。
6.根据权利要求5所述的可模拟不同风场作用的水槽模型，其特征是，入水口（4）沿入水方向前端设有整流板（6）。
7.根据权利要求5所述的可模拟不同风场作用的水槽模型，其特征是，入水口（4）沿入水方向后端设有水泵，控制系统对水泵工作状态实施控制，水泵工作状态包括输出功率，所述水泵包括变频水泵（8）。
8.根据权利要求1所述的可模拟不同风场作用的水槽模型，其特征是，所述释污装置（12）不少于两个，释污装置（12）工作状态还包括污染物排放顺序。
9.根据权利要求7所述的可模拟不同风场作用的水槽模型，其特征是，槽底（1）还设有出水口（7），出水口（7）沿出水方向前端连有水管（9），所述水管（9）通过水泵与入水口（4）连通。
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