CN204401551U - 一种深水试验池整体造流结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深水试验池整体造流结构，其特点是深水池两侧的进、出水流道上由隔板分割成若干层高度不等的水平流道分层，每一水平流道分层设有各自独立的造流水泵以及与其连接的进、出水廊道组成的分层造流系统；所述进水廊道的穿孔墙后设置由整流挡板、导流栅和整流网组成的进水整流段；所述整流挡板设置在穿孔墙出水侧的墙体上；所述整流网设置在各进水廊道的出水端；所述导流栅设置在整流挡板和整流网之间的水平流道分层上。本实用新型与现有技术相比具有各分层造流相互独立，可在不同深度模拟不同流速，保证水流在水池宽度方向整体均匀性和稳定性，达到流速均匀的整流效果，极大的避免了紊流以及漩涡等扰动因素的产生，很好的模拟了海洋的实际水流。

Description

一种深水试验池整体造流结构

技术领域

本实用新型涉及海洋深水试验技术领域，具体地说是一种模拟海洋水流环境的深水试验池整体造流结构。

背景技术

海洋工程作为一个新兴的前沿学科领域，缺乏丰富的实际工程经验和成熟的设计规范，通过海洋深水试验池进行物理模型试验，模拟深水环境，是人们当前获得海洋工程相关技术信息和数据的主要依赖手段。随着深海平台（例如SPAR、深水多功能半潜平台）技术成为海洋工程界的热点，海洋深水试验池的规模正朝着系统化、大型化、高精度、功能完善的现代化方向发展。随着海洋工程平台研究向深水领域不断拓展，海流作为一种重要载荷对平台的影响，必须得到充分认识和掌握。深水造流系统作为海洋深水试验池的主要系统，其造流效果直接决定了海洋深水池能否正确模拟深海海洋环境，进而开展海洋工程深水试验研究的能力。海洋深水试验池的服务对象是深海平台，设计目标是实现对海洋环境的模拟，在有限的水池空间内制造出翻滚的波涛、涌动的海流和迅疾的强风等海洋环境，其中水池造波和造流系统是海洋深水试验池的核心技术之一，也是设计上的重点和难点，水流模拟的质量将提高能水池整体试验能力。

目前，国内水池造流系统主要有池内和池外两种循环形式，池内循环系统又有两种造流方式，一种是水泵将水流由水池一端推向另一端形成水流，这种造流方式水泵进水和出水都在水池内同侧完成，进出水流相互影响，水池内水流紊乱，不能形成稳定流场。另一种是在水池的假底下部设置造流水泵，使水流沿水池假底循环形成水流，这种造流方式的水泵进出水分别在水池二侧，能够在水池内形成一定的流场，由于水流进、出水口设在水池假底二端，且无法设置整流装置，因此水池内无法形成均匀的、完整的整体流。池外循环系统是水泵设在水池外，从水池一侧抽水，另一侧进水，在水池内形成整体水流，由于没有整流和消能设施，水流在水池内水流紊乱，不能形成稳定的流场。

申请号为201310666158.8公开了《一种深水造流的整流墙结构及其施工方法》，采用压力穿孔墙结构，使水流沿水池宽度方向均匀进入水池，达到流速均匀的整流效果。但水流经过穿孔墙后，由于射流效应，各股水流相互作用，在水内形成大量漩涡，并随水流进入水池，造成水流紊乱，各层水流相互影响，无法保证水池内水流整体的稳定性，也无法模拟不同流场的梯度流，不能完全模拟出真实的海流。

现有技术存在的问题是：模拟的海洋水池内的水流不能同时均匀、平稳流动，流向不稳定，无法在水池内形成稳定的、均匀的整体流，容易产生较大的紊流以及漩涡等扰动因素，无法模拟不同流场的梯度流，不能完全模拟出真实的海流环境，大大影响试验结果的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而设计的一种深水试验池整体造流结构，采用若干层高度不等的水平流道分层和整流结构的体外循环造流方式，各分层造流相互独立，在不同深度模拟不同流速，保证水流在水池宽度方向整体均匀性和稳定性，在水池垂直断面上能够形成不同的梯度流，使水流能够平稳、均匀的进入水池，达到流速均匀的整流效果，极大的避免了紊流以及漩涡等扰动因素的产生，很好的模拟了海洋的实际水流，为我国海洋研究提供了一个能正确模拟海洋环境的试验模型。

实现本实用新型目的的具体技术方案是：一种深水试验池整体造流结构，包括造流水泵、深水池以及设有穿孔墙的进、出水廊道，进、出水廊道设置在深水池两侧且与深水池连通，造流水泵进、出口分别与进、出水廊道连接，其特点是深水池两侧的进、出水流道上由隔板分割成若干层高度不等的水平流道分层，每一水平流道分层设有各自独立的造流水泵以及与其连接的进、出水廊道组成的分层造流系统；所述水平流道分层为两两对应设置在深水池两侧的进、出水流道上，其层高以深水池的深度逐层递增；所述进水廊道的穿孔墙后设置由整流挡板、导流栅和整流网组成的进水整流段；所述整流挡板设置在穿孔墙出水侧的墙体上；所述整流网设置在进水廊道的出水端；所述导流栅设置在整流挡板和整流网之间的出水挑流段上。

所述造流水泵的进、出水口由方接圆连接段与进、出水廊道连接。

所述进、出水廊道的转弯段上设有导流片。

所述整流挡板为钢板焊接的格栅。

本实用新型与现有技术相比具有各分层造流相互独立，在不同深度模拟不同流速，保证水流在水池宽度方向整体均匀性和稳定性，在水池垂直断面上能够形成不同的梯度流，使水流能够平稳、均匀的进入水池，达到流速均匀的整流效果，极大的避免了紊流以及漩涡等扰动因素的产生，而且结构简单，整流效果好，很好的模拟了海洋的实际水流，为我国海洋研究提供了一个能正确模拟海洋环境的试验模型。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为穿孔墙结构示意图；

图4~图5为整流挡板结构示意图。

具体实施方式

参阅附图1，本实用新型由造流水泵1、深水池2以及设有穿孔墙12的进水廊道5和出水廊道8组成，进水廊道5和出水廊道8设置在深水池2两侧且与深水池2连通。所述造流水泵1的进、出水口分别由方接圆连接段3与进水廊道5和出水廊道8连接；所述各进水廊道5和出水廊道8的转弯段上设有导流片4。

参阅附图2，所述深水池2两侧的进、出水流道上由隔板7分割成若干层高度不等的水平流道分层6，每一水平流道分层6设有各自独立的造流水泵1以及与其连接的进水廊道5和出水廊道8组成的分层造流系统；所述水平流道分层6为两两对应设置在深水池2两侧的进、出水流道上，其层高以深水池2的深度逐层递增；所述进水廊道5的穿孔墙12后设置由整流挡板13、导流栅14和整流网15组成的进水整流段；所述整流挡板13设置在穿孔墙12出水侧的墙体上；所述整流网15设置在各进水廊道5的出水端；所述导流栅14设置在整流挡板13和整流网15之间的水平流道分层6的出水挑流段上。所述分层造流系统为独立运行，根据流场形态和流速要求确定每一水平流道分层6的高度，使水流可以在流道出口处形成不同的流速进入深水池2。

参阅附图3，所述穿孔墙12为密集均布数个Ø50的小孔11，小孔11的排布方式及数量可根据流场的流量和小孔11的流速确定，小孔11的流速一般控制在2~4米/秒，穿孔墙12的设置可以消除进水廊道5和出水廊道8内的压力不平衡，使水流能够沿水池宽度方向均匀进、出深水池2。

参阅附图4~附图5，所述整流挡板13由钢板9焊接而成的格栅状挡板，格栅的交叉点位置需与穿孔墙12上的出水孔11一一对应，整流挡板13作用为消能使水流平稳流入深水池2。

以上只是对本实用新型作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本实用新型等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种深水试验池整体造流结构，包括造流水泵、深水池以及设有穿孔墙的进、出水廊道，进、出水廊道设置在深水池两侧且与深水池连通，造流水泵进、出口分别与进、出水廊道连接，其特征在于深水池两侧的进、出水流道上由隔板分割成若干层高度不等的水平流道分层，每一水平流道分层设有各自独立的造流水泵以及与其连接的进、出水廊道组成的分层造流系统；所述水平流道分层为两两对应设置在深水池两侧的进、出水流道上，其层高以深水池的深度逐层递增；所述进水廊道的穿孔墙后设置由整流挡板、导流栅和整流网组成的进水整流段；所述整流挡板设置在穿孔墙出水侧的墙体上；所述整流网设置在进水廊道的出水端；所述导流栅设置在整流挡板和整流网之间的出水挑流段上。

2.根据权利要求1 所述深水试验池整体造流结构，其特征在于所述造流水泵的进、出口由方接圆连接段与进、出水廊道连接。

3.根据权利要求1 所述深水试验池整体造流结构，其特征在于所述进、出水廊道的转弯段上设有导流片。

4.根据权利要求1所述深水试验池整体造流结构，其特征在于所述整流挡板为钢板焊接的格栅。