CN206581212U - 一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置 - Google Patents

一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置 Download PDF

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肖学
荆倩婧
王薇
杨裕恒
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马梦蝶
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段明印
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韩典乘
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Abstract

本实用新型公开了一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置,包括一个渡槽,渡槽的一端与水泵出流管道连通,另一端敞口且与衔接过渡段相通,在所述的渡槽内沿着水流方向依次设置的凹形弧板、波浪形薄壁板、第一格栅和第二格栅;所述的凹形弧板的凹面正对水流流入的方向;所述的波浪形薄壁板包括两个,所述的两个波浪形薄壁板沿着水流方向对称设置在渡槽内。

Description

一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及水力学消能技术领域,具体涉及一种渡槽模型试验水栗出口消能 稳流装置。
背景技术
[0002] 在水工建筑物的设计中,为对实际设计的建筑物尺寸下的过流能力参数进行一个 验证,同时为设计人员提供参考,会将实际设计的尺寸按照符合水力学规律的方法缩小,进 行水工模型试验,验证实际水工建筑的过流能力,如水面线高度、水流流速参数。但是在实 际试验过程中,通常采用水栗从地下的出水空间抽水,依次通过渡槽和衔接过渡段缓冲稳 流、形成均匀扩散后,进入模型进水渠。但是在大流量下,水泵出流水流流速快,波动强度 大,导致水流进入衔接过渡段后波动幅度较大,进而影响进水渠的水面流态分布,对试验的 精确度会产生影响。因此,如何让从水栗出流的水流经过渡槽时水流平稳,到达衔接过渡段 后均匀分布、不波动,而不至于影响进水渠流态至关重要。而保持水流平稳,需要适当的降 低水流流速、消除部分水流能量。
[0003] 基于此,本实用新型提供了一种能够有效地消能稳流装置,可以有效保证衔接过 渡段水流均匀扩散、实现稳流目的,进而减小水泵供水时因水位波动而带来的试验误差,增 加试验的精确度。 实用新型内容
[0004] 针对上述的问题,本实用新型提供了一种渡槽模型试验水栗出口消能稳流装置, 可以有效地实现衔接过渡段水流的均匀扩散、实现稳流。
[0005] 本实用新型采用的技术方案如下:
[0006] —种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置,包括一个渡槽,渡槽的一端与水栗出 流管道连通,另一端敞口且与衔接过渡段相连,在所述的渡槽内沿着水流方向依次设置有 凹形弧板、波浪形薄壁板、第一格栅和第二格栅;所述的凹形弧板的凹面正对水流流入的方 向;所述的波浪形薄壁板包括两个,所述的两个波浪形薄壁板沿着水流方向对称设置。
[0007] 试验时,水流从水栗出水管道流出,依次经过凹形弧板、波浪形薄壁板、第一格栅、 第二格栅,消能稳流后,流至衔接过渡段均匀扩散,进而流到模型进水渠。
[0008] 进一步的,所述凹形弧板轴线与水泵出流管道的轴线上为同一条直线,其作用在 于,将水栗出流管流出的高速水流形成阻挡,在凹形弧板阻力的作用下,分成左右两个方向 分流,并在凹形弧板与水栗出流管道之间的渡槽内形成旋滚区、壅高水流减慢流速,消除一 部分水流的势能。
[0009]进一步的,所述两个波浪形薄壁板在渡槽内对称布置,其作用在于使流经的水流 分流、形成浪花和漩涡,且与波浪形薄壁板撞击、摩擦,达到消能的目的,这样可以进一步的 降低水流流速。
[0010]进一步的,所述第一格栅上设置有若干个“十”字形过流孔,水流从波浪形薄壁板 流出后经过第一格栅,可以降低水流流速,同时由于第一格栅自身的对称结构,可以起到平 整水流的作用。
[0011] 进一步的,所述第二格栅上设置有若干个方形的过流孔,水流从第一格栅流出后 经过第二格栅,可以降低水流流速,同时由于第二格栅自身的对称结构,可以进一步的起到 平整水流的作用,且第二格栅的流通面积大于第一格栅。
[0012] 进一步的,所述的第一格栅和第二格栅正好卡装在渡槽的两个侧板上。
[0013] 进一步的,所述衔接过渡段位于第二格栅下游,流过衔接过渡段的水流实现稳态, 保证了到达模型进水渠水流条件良好。
[0014] 进一步的,在所述的衔接过渡段的后端连接模型进水渠。
[0015] 进一步的,所述衔接过渡段包括两个弧形板,所述的两个弧形板对称的设置在渡 槽末端,且两个圆弧板形成的水流面积大于渡槽的横截面积。
[0016] 进一步的,所述的第一格栅和第二格栅相互平行。
[0017] 本实用新型的有益效果如下:
[0018] 水流从水栗出流管道流出后,冲击到与其轴线一致的凹形弧形上,对称分成两个 方向分流,并在水栗出流管道左右两端的渡槽脚落形成旋滚区、壅高水面,消除一部分能量 减慢流速。接着,流经在渡槽内对称布置的波浪形薄壁板,使流经的水流分流、形成浪花和 漩涡,同时与波浪形薄壁板撞击、摩擦,达到消能的目的,这样可以进一步的降低水流流速。 然后,依次流经第一格栅的“十”字形过流孔、第二格栅上的方形的过流孔,降低水流流速、 平整水流。最后,水流流至衔接过渡段,由于衔接过渡段的面积开阔、且水流流速在多次逐 级消能后流速显著减慢。因此,在衔接过渡段的水流在低流速、均匀扩散的情况下,可实现 现阶段的流态稳定、不波动,达到既定的目标。
附图说明
[0019] 图1: 一种渡槽模型试验水栗出口消能稳流装置示意图;
[0020] 图2: —种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置平面布置示意图;
[0021]图3: —种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置内部结构示意图;
[0022]图4:凹形弧板阻流扩散示意图;
[0023]图5:第一格栅结构示意图;
[0024]图6:第二格栅结构示意图。
[0025]其中:1水栗出流管道,2凹形弧板,3波浪形薄壁板,4第一格栅,5第二格栅,6渡槽, 7衔接过渡段,8模型进水渠。
具体实施方式
[0026]应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另 有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常 理解的相同含义。
[0027]需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根 据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式 也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包 括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0028]正如背景技术所指出的,当大流量时,有水泵直接供水至模型进水渠,如果之间没 有渡槽的过渡以及其内部建筑的阻流消能作用,流入模型进水渠的水流将不稳定而大幅波 动,势必会影响实验效果。因此,采取相应的消能稳流措施,对于试验的效果至关重要,本实 用新型提出了一种渡槽模型试验水栗出口消能稳流装置;
[0029]为更好的对本实用新型作更好的阐述,现结合附图作进一步的说明。
[0030]如图1-6所示,一种渡槽模型试验水栗出口消能稳流装置,包括水栗出水管道1,凹 形弧板2,波浪形薄壁板3、第一格栅4、第二格栅5、渡槽6、衔接过渡段7、模型进水渠8;
[0031]渡槽6的一端与水栗出流管道1连通,另一端敞口且与衔接过渡段7相连,在所述的 渡槽6内沿着水流方向依次设置有凹形弧板2、波浪形薄壁板3、第一格栅4和第二格栅5;所 述的凹形弧板2的凹面正对水流流入的方向;所述的波浪形薄壁3板包括两个,所述的两个 波浪形薄壁板沿着水流方向对称设置。
[0032]试验时,水流从水泵出水管道流出,依次经过凹形弧板、波浪形薄壁板、第一格栅、 第二格栅,消能稳流后,流至衔接过渡段均匀扩散,进而流到模型进水渠。
[0033]进一步的,如图4所示,所述凹形弧板2轴线与水泵出流管道1的轴线上为同一条直 线,其作用在于,将水泵出流管道1流出的高速水流形成阻挡,在凹形弧板2阻力的作用下, 分成左右两个方向分流,并在凹形弧板2与水泵出流管道1之间的渡槽6内形成旋滚区、壅高 水流减慢流速,消除一部分水流的势能。
[0034] 进一步的,如图1-3所示,两个波浪形薄壁板3在渡槽6内对称布置,其作用在于使 流经的水流分流、形成浪花和漩涡,且与波浪形薄壁板3撞击、摩擦,达到消能的目的,这样 可以进一步的降低水流流速。
[0035]进一步的,如图5所示,所述第一格栅4上设置有若干个“十”字形过流孔,水流从波 浪形薄壁板流出后经过第一格栅,可以降低水流流速,同时由于第一格栅自身的对称结构, 可以起到平整水流的作用。
[0036]进一步的,如图6所示,所述第二格栅5上设置有若干个方形的过流孔,水流从第一 格栅流出后经过第二格栅,可以降低水流流速,同时由于第二格栅自身的对称结构,可以进 一步的起到平整水流的作用,且第二格栅的流通面积大于第一格栅。
[0037]进一步的,所述的第一格栅4和第二格栅5正好卡装在渡槽6的两个侧板上;所述的 第一格栅4和第二格栅5相互平行。
[0038]进一步的,所述衔接过渡段7位于第二格栅5下游,流过衔接过渡段的水流实现稳 态,保证了到达模型进水渠水流条件良好。
[0039] 进一步的,在所述的衔接过渡段7的后端连接模型进水渠8。
[0040]进一步的,所述衔接过渡段7包括两个弧形板,所述的两个弧形板对称的设置在渡 槽末端,且两个圆弧板形成的水流面积大于渡槽6的横截面积。
[0041]试验时,水泵开启向渡槽供水,水流通过渡槽的缓冲过渡作用,最后流至模型进水 渠。水流从水泵出水管道流出,依次经过凹形弧板、波浪形薄壁板、第一格栅、第二格栅,消 能稳流后,流至衔接过渡段均匀扩散,进而流到模型进水渠。
[0042]水流从水泵出流管道1流出后,冲击到与其轴线一致的凹形弧形2上,凹形弧形2将 水流对称分成两个方向分流,并在水泵出流管道1左右两端的渡槽6脚落形成旋滚区、壅高 水面,消除一部分能量减慢流速。接着,流经在渡槽6内对称布置的两丨、孜、开f辱 流经的水流分流、形成浪花和漩涡,同时与波浪形薄壁板3撞击、摩擦,、达到消巧的目的,这 样可以进一步的降低水流流速。然后,依次流经第一格栅4的“十”字形过流孔、第一格栅5上 的方形的过流孔,降低水流流速、平整水流。最后,水流流至衔接过渡段7,由于衔接过渡段7 的面积开阔、且水流流速在多次逐级消能后流速显著减慢。因此,在衔接过渡段7的水流在 低流速、均匀扩散的情况下,可实现现阶段的流态稳定、不波动,达到既定的目标。
[0043]上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述,但并非对本实用新 型保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本实用新型的技术方案的基础上,本领 域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范 围以内。

Claims (10)

1. 一种渡槽模型试验水栗出口消能稳流装置,其特征在于,包括一个渡槽,渡槽的一端 与水泵出流管道连通,另一端敞口且与衔接过渡段相通,在所述的渡槽内沿着水流方向依 次设置有凹形弧板、波浪形薄壁板、第一格栅和第二格栅;所述的凹形弧板的凹面正对水流 流入的方向;所述的波浪形薄壁板包括两个,所述的两个波浪形薄壁板沿着水流方向对称 设置在渡槽内。
2. 如权利要求1所述的一种渡槽模型试验水栗出口消能稳流装置,其特征在于,所述的 凹形弧板的轴线与水栗出流管道的轴线上为同一条直线,将从水栗出流管道流出的高速水 流形成阻挡,分成左右两个方向分流。
3. 如权利要求1所述的一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置,其特征在于,所述第 一格栅上设置有若干个“十”字形过流孔。
4. 如权利要求1所述的一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置,其特征在于,所述的 第一格栅正好卡装在渡槽的两个侧板上。
5. 如权利要求1所述的一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置,其特征在于,所述第 二格栅上设置有若干个方形的过流孔。
6. 如权利要求1所述的一种渡槽模型试验水栗出口消能稳流装置,其特征在于,所述的 第二格栅正好卡装在渡槽的两个侧板上。
7. 如权利要求1所述的一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置,其特征在于,所述的 第一格栅和第二格栅相互平行。
8. 如权利要求1所述的一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置,其特征在于,在所述 的衔接过渡段的后端连接模型进水渠。
9. 如权利要求1所述的一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置,其特征在于,所述衔 接过渡段包括两个弧形板,所述的两个弧形板对称设置在渡槽末端。
10. 如权利要求9所述的一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置,其特征在于,两个 圆弧板形成的水流面积大于渡槽的横截面积。
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