CN207277275U - 一种辅助河工模型试验管道过流的简易装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种辅助河工模型试验管道过流的简易装置，包括真空泵（6）、带刻度的封闭容器（5）、第一抽气管（3）、第二抽气管（4）及控制阀（2）；真空泵（6）与带刻度的封闭容器（5）通过第二抽气管（4）相连通，封闭容器（5）通过第一抽气管（3）与输水管道（1）90°弯道处安装的控制阀（2）相连接。其实施方法是：打开真空泵与控制阀，真空泵工作使封闭容器处于真空状态，产生压差，从而管道内聚集的空气通过抽气管通入封闭容器，直到有连续的水流通过抽气管引入封闭容器，即可关闭控制阀与真空泵。本实用新型操作简便且可反复使用，辅助河工模型试验，使水泵竖直管道出水口正常出流，装置成本低且使用便捷，可广泛应用。

Description

一种辅助河工模型试验管道过流的简易装置

技术领域

本实用新型涉及一种管道抽真空装置，具体涉及一种辅助河工模型试验管道过流的简易装置。

背景技术

河工模型试验是运用河流动力学知识，模拟与原型相似的边界条件和动力学条件，研究河流在天然河流情况下或在有水工建筑物的情况下水流结构、河床演变过程和工程方案效果的一种方法,在河流研究过程中得到广泛的应用和发展。管路系统是河工模型的重要组成部分，而弯管作为管路系统中用来改变流动方向的典型配件，其水力特性一直是内流研究者的研究热点。流体在细小流道中流动，通过弯管转换竖直状态与水平状态，气体随之在管道中流动至充分湍流状态，因受气体曳力和自身重力作用，水流在弯管处阻力损失极大。河工模型试验中，管道较长且弯管多，水力阻力损失较大，使得水泵竖直管道出水口出流量小或无法正常出流。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对管道过流中管道中存在大量空气，导致过流过程中竖直管道出水口出流量小或无法正常出流，提供一种辅助河工模型试验管道过流的简易装置。主要利用于竖直管道上侧弯管处，通过真空泵辅助管道过流装置，降低90°弯管内部气压，减小气体曳力作用，减小管道水头损失，使水泵竖直管道出水口出流顺畅。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种辅助河工模型试验管道过流的简易装置，包括真空泵、带刻度的封闭容器、第一抽气管、第二抽气管及控制阀；真空泵与带刻度的封闭容器通过第二抽气管相连通，封闭容器通过第一抽气管与输水管道90°弯道处安装的控制阀相连接。

优选的，所述第二抽气管伸入封闭容器内的长度小于第一抽气管伸入封闭容器内的长度。

优选的，所述带刻度的封闭容器为密封圆柱体容器，封闭容器底部为平面，封闭容器瓶身直径大于瓶口直径。

优选的，所述带刻度的封闭容器表面距底部1/4部分标明有水位刻度线，封闭容器侧壁对称设置两个把手。

优选的，所述控制阀安置在输水管道的90°弯道外侧且可拆卸。

优选的，所述封闭容器瓶口设置瓶塞，瓶塞上设置第一抽气管、第二抽气管，第一抽气管、第二抽气管上下端分别伸出瓶塞外。

本实用新型辅助河工模型试验管道过流的简易装置的实施方法：管道过流过程中，真空泵通过抽气管抽出容器内气体，使带刻度的封闭容器达到真空状态；启动阶段同时打开弯管外侧控制阀，由于带刻度的封闭容器与弯管间压差的作用，连接二者的抽气管抽取弯管处空气，使空气不断通入带刻度的封闭容器中，直至抽气管中产生连续的水流且引入至带刻度的封闭容器中，弯管处气压降低，竖直管道出水口出流，随即关闭真空泵、控制阀。

为了使简易装置中带刻度的封闭容器储水稳定且封闭，容器设置为圆柱体容器，上端接口收缩以软木塞封闭，封口处体积小封闭性好；下端底部为平面固定于地面，下部体积大使其容量大，容器稳定性强且密封性好。

为了使辅助河工模型试验管道过流的简易装置使用便利，容器表面距底部1/4部分标明刻度值，当水深达到刻度线顶端时，将容器中的水清空。容器外侧设置两个把手，便于清空容器。

为了使辅助河工模型试验管道过流的简易装置长期使用，抽气管均固定于容器接口处，和真空泵相通的抽气管在容器中延伸较短，以防吸入容器中储存的水至真空泵使其受损；与出气阀连通抽气管在容器中延伸较长，降低水流高度，以防容器内负压作用使水进入真空泵，使其受损。

为了使辅助河工模型试验管道过流的简易装置使用高效，控制阀设置于弯管外侧且可拆卸，便于多个弯管使用。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型巧妙的结合真空泵和带刻度的封闭容器辅助河工模型试验管道过流，而不是直接将真空泵连接于弯管处，避免了液体水直接流入真空泵，对真空泵造成损坏，且对抽气过程可控。

2、本实用新型由真空泵、带刻度的封闭容器、抽气管及控制阀组成，结构简单，成本低。对于90°弯管较多的输水管道，可多次使用且使用方法便捷。

3、本实用新型对弯道抽真空过程可控性强，因水流流经弯道过流过程中受离心力作用，待抽气管中出现水流且连续不断，方可判断管道内气压降低，竖直管道出水口出流。

4、本实用新型使用方式便捷，清空封闭容器中的水后装置便可反复使用，且装置稳定安全。

附图说明

图1为本实用新型辅助河工模型试验管道过流的简易装置的结构示意图，图中1为输水管道，2为控制阀，3第一抽气管、4为第二抽气管，5为带刻度的封闭容器，6为真空泵，7把手，8为瓶口瓶塞，9为刻度线。

图2为本实用新型辅助河工模型试验管道过流的简易装置的瓶塞细部的主视结构示意图，3第一抽气管、4为第二抽气管，5为封闭容器（瓶口），8为瓶塞。

图3为本实用新型辅助河工模型试验管道过流的简易装置的瓶塞细部的俯视结构示意图，

图4为本实用新型辅助河工模型试验管道过流的简易装置的控制阀细部结构示意图，3为抽气管，10为控制阀与过流管道连接端，11为控制阀与第一抽气管连接端，12为控制阀控制手柄。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步描述，但是本实用新型的保护范围不局限于所述施实例。

实施例：如图1-4所示，一种辅助河工模型试验管道过流的简易装置，包括控制阀2、第一抽气管3和第二抽气管4、带刻度的封闭容器5、真空泵6、容器把手7以及瓶口瓶塞8。

真空泵6与带刻度的封闭容器5通过第二抽气管4相连通，封闭容器5通过第一抽气管3与输水管道190°弯道处安装的控制阀2相连接。

第二抽气管4伸入封闭容器5内的长度小于第一抽气管3伸入封闭容器5内的长度。

带刻度的封闭容器5为密封圆柱体容器，封闭容器5底部为平面，封闭容器5瓶身直径大于瓶口直径。

带刻度的封闭容器5表面距底部1/4部分标明有水位刻度线9，封闭容器5侧壁对称设置两个把手7。

控制阀2安置在输水管道1的90°弯道外侧且可拆卸。

封闭容器5瓶口设置瓶塞8，瓶塞8上设置第一抽气管3、第二抽气管4，第一抽气管3、第二抽气管4上下端分别伸出瓶塞8外。

在输水管道1的90°弯道外侧安置控制阀2。控制阀2上设有控制阀控制手柄12，控制阀与第一抽气管连接端11与第一抽气管3相连接。控制阀与过流管道连接端10与控制阀2相连接。

初始阶段控制阀处于关闭状态，抽气管3连通控制阀和带刻度的封闭容器；启动阶段，打开控制阀2、真空泵6，真空泵工作使带刻度的封闭容器真空，从而产生压差；由于容器内与弯道处存在压差，弯道顶部聚集的空气通过抽气管3不断通入带刻度的封闭容器，直到有连续的水流通过抽气管引入带刻度的封闭容器5，即关闭控制阀、真空泵，使得管道内部气压减小，管道内保持连续的水流运行，辅助水泵竖直管道出水口出流且出流量增大。装置多次使用过程中，带刻度的封闭容器中的水位达到刻度线9顶端，即积水体积接近容器容积的1/4，清空带刻度的封闭容器内的水。清空水的过程中，打开瓶塞8，利用容器把手7直接清空，使用便捷。

本实用新型辅助河工模型试验管道过流的简易装置，使用方式便捷，如图2 瓶塞细部图所示 ，抽气管3在容器中延伸较长，抽气管4延伸较短，且封口处体积小，封闭性好。

本实用新型辅助河工模型试验管道过流的简易装置，对弯道抽真空过程可控。利用带刻度封闭容器内抽气管的水流连续引入，清楚分析弯道内的气压状态和水流流动状态，避免直接使用真空泵时，使管道内水流进入真空泵对其造成损坏。

本实用新型辅助河工模型试验管道过流的简易装置，成本低，使用寿命长。在弯道外侧安置控制阀，用抽气管将控制阀和带刻度的封闭容器连通，即可对弯道顶部抽真空处理，降低管道内的气压，使水泵竖直管道出水口出流且增大出流量。

本实用新型辅助河工模型试验管道过流的简易装置，组装简单操作便利。装置由控制阀2、两支抽气管3和4、带刻度的封闭容器5、真空泵6、容器把手7、瓶口瓶塞8以及刻度线9组成，使用便捷，可反复使用。

本实用新型辅助河工模型试验管道过流的简易装置，用于管道过流中，抽取管道内空气，降低管道内部气压，从而管道内保持连续的水流运行，使水泵竖直管道出水口出流，且增大出水口出流量，辅助河工模型试验提高管道过流效率。

Claims (6)

1.一种辅助河工模型试验管道过流的简易装置，其特征在于：所述简易装置包括真空泵（6）、带刻度的封闭容器（5）、第一抽气管（3）、第二抽气管（4）及控制阀（2）；真空泵（6）与带刻度的封闭容器（5）通过第二抽气管（4）相连通，封闭容器（5）通过第一抽气管（3）与输水管道（1）90°弯道处安装的控制阀（2）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种辅助河工模型试验管道过流的简易装置，其特征在于：所述第二抽气管（4）伸入封闭容器（5）内的长度小于第一抽气管（3）伸入封闭容器（5）内的长度。

3.根据权利要求1或2所述的一种辅助河工模型试验管道过流的简易装置，其特征在于：所述带刻度的封闭容器（5）为密封圆柱体容器，封闭容器（5）底部为平面，封闭容器（5）瓶身直径大于瓶口直径。

4.根据权利要求3所述的一种辅助河工模型试验管道过流的简易装置，其特征在于：所述带刻度的封闭容器（5）表面距底部1/4部分标明有水位刻度线（9），封闭容器（5）侧壁对称设置两个把手（7）。

5.根据权利要求4所述的一种辅助河工模型试验管道过流的简易装置，其特征在于：所述控制阀（2）安置在输水管道（1）的90°弯道外侧且可拆卸。

6.根据权利要求5所述的一种辅助河工模型试验管道过流的简易装置，其特征在于：所述封闭容器（5）瓶口设置瓶塞（8），瓶塞（8）上设置第一抽气管（3）、第二抽气管（4），第一抽气管（3）、第二抽气管（4）上下端分别伸出瓶塞（8）外。