CN217179871U - 一种测量气动冲沙挟沙能力的试验装置 - Google Patents

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CN217179871U CN202220967099.2U CN202220967099U CN217179871U CN 217179871 U CN217179871 U CN 217179871U CN 202220967099 U CN202220967099 U CN 202220967099U CN 217179871 U CN217179871 U CN 217179871U
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缴健
杨啸宇
秦以培
王逸飞
丁磊
周俭华
罗勇
胡静
陈犇
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Abstract

本实用新型公开了一种测量气动冲沙挟沙能力的试验装置,包括水筒机构和气排机构,所述的气排机构设置在水桶机构中,所述的水筒机构包括筒身,所述的筒身的一侧设有水槽。本实用新型的优点在于:1、所构建的水筒与水槽形成循环结构,在试验期间做到一次放水多次利用,体现了节约能源的理念;2、试验时流量、水深、气压等因素均可根据需求人为控制;水筒整体由透明有机玻璃组成,便于观测整体试验,使得试验过程更为清晰;3、可通过设计改变排气装置的喷嘴的角度及孔径的变化,试验研究范围更全面广泛;4、该系统可为后续进行气动冲沙相关的理论研究提供帮助,为该技术的深入研究和广泛引用提供科学依据和借鉴价值。

Description

一种测量气动冲沙挟沙能力的试验装置
技术领域
本实用新型涉及气动冲沙技术领域,具体是指一种测量气动冲沙挟沙能力的试验装置。
背景技术
气动冲沙技术属于河底中加入空气而形成的气、流、沙的联合运动,是介于气体、流体和固体三者的交叉学科,其原理是通过向河底输入空气提高水流挟沙能力,起动底沙并辅助输运的一种减淤技术,该技术冲沙效率较高,且经济、清洁,目前在闸下、航道等区域已有成功应用,但相关的理论研究还未深入开展,在应用时缺乏理论经验指导。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是以上所述的技术问题,提供一种设计合理的测量气动冲沙挟沙能力的试验装置。
为解决上述技术问题,本实用新型提供的技术方案为:一种测量气动冲沙挟沙能力的试验装置,包括水筒机构和气排机构,所述的气排机构设置在水桶机构中,所述的水筒机构包括筒身,所述的筒身的一侧设有水槽,所述的筒身的底部与水槽之间设有水管,所述的水管上在靠近水槽的一侧设有水泵,所述的水管上在水泵与筒身之间设有阀门,所述的筒身的侧壁上在远离设有水管的一侧纵向设有若干取水口,所述的筒身的上部靠顶端在取水口的上方设有循环管,所述的循环管远离与筒身连接的一端与水槽连接,所述的筒身的侧壁上靠底部设有密封门,所述的气排机构包括设置在筒身内部底端的管道,所述的管道上连接有软管,所述的软管沿筒身空腔向上延伸至筒身外部与空压机连接。
作为改进,所述的筒身的高度为6米,内径为50厘米,采用透明材料制作。
作为改进,所述的取水口在筒身上自筒身底部起每隔50厘米设置一个,所述的取水口的内径为2厘米。
作为改进,所述的循环管设置在距筒身顶端30±0.5厘米处。
作为改进,所述的水槽的尺寸为长3米×宽3米×高1.5米。
作为改进,所述的管道上设有固定间距且与水平成±45°的开孔。
本实用新型与现有技术相比的优点在于:1、所构建的水筒与水槽形成循环结构,在试验期间做到一次放水多次利用,体现了节约能源的理念;2、试验时流量、水深、气压等因素均可根据需求人为控制;水筒整体由透明有机玻璃组成,便于观测整体试验,使得试验过程更为清晰;3、可通过设计改变排气装置的喷嘴的角度及孔径的变化,试验研究范围更全面广泛;4、该系统可为后续进行气动冲沙相关的理论研究提供帮助,为该技术的深入研究和广泛引用提供科学依据和借鉴价值。
附图说明
图1是本实用新型一种测量气动冲沙挟沙能力的试验装置的结构示意图。
图2是本实用新型一种测量气动冲沙挟沙能力的试验装置气排机构的结构示意图。
如图所示:1、筒身;2、水管;3、阀门;4、水泵;5、取水口;6、循环管;7、水槽;8、密封门;9、管道;10、软管;11、开孔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
结合附图1~2,一种测量气动冲沙挟沙能力的试验装置,包括水筒机构和气排机构,其特征在于:所述的气排机构设置在水桶机构中,所述的水筒机构包括筒身1,所述的筒身1的一侧设有水槽7,所述的筒身1的底部与水槽7之间设有水管2,所述的水管2上在靠近水槽7的一侧设有水泵4,所述的水管2上在水泵4与筒身1之间设有阀门3,所述的筒身1的侧壁上在远离设有水管2的一侧纵向设有若干取水口5,所述的筒身1的上部靠顶端在取水口的上方设有循环管6,所述的循环管6远离与筒身1连接的一端与水槽7连接,所述的筒身1的侧壁上靠底部设有密封门8,所述的气排机构包括设置在筒身1内部底端的管道9,所述的管道9上连接有软管10,所述的软管10沿筒身1空腔向上延伸至筒身1外部与空压机连接。
所述的筒身1的高度为6米,内径为50厘米,整体由透明有机玻璃组成,可全方位观测试验过程。
所述的水管2一侧与筒身1连接,另一侧接入水槽7中,用于试验前通过水泵4向筒身1内加水,试验结束后再将水排回水槽7,水管2内径为10厘米,设置有阀门3,可调节进入筒身1的水体流量,注意放水时避免将泥沙起动。
所述的循环管6内径为10cm,距离筒身顶部30cm,当试验过程中水位升至5.7m时,水将从循环管6流出,流回水槽7中,形成循环系统。
所述的取水口5在筒身1上自筒身1底部起每隔50厘米设置一个,所述的取水口5的内径为2厘米,可连接软管,用于在试验过程中进行各高程处取水样,结合水样检测水体含沙量,进行挟沙能力的分析。
所述的密封门8可旋转打开或关闭,在试验开始前,可打开密封门8进行气排机构的布置,以及泥沙铺设,完成后务必保持密封门8紧闭,避免试验过程中有水漏出。
所述的水槽7的尺寸为长3米×宽3米×高1.5米,作为试验用水水源,与水筒可形成循环系统。
所述的软管10一侧与管道9相连,另一侧可与空压机相连,将空压机输出的高压气体从气排机构中排出,达到冲沙目的。
所述的管道9上设有固定间距且与水平成±45°的开孔11,管道9可针对开孔11间距、角度、孔径等改变,研究不同参数对于气动冲沙挟沙能力的影响。
本实用新型的工作原理:试验开始前,打开筒身1上的密封门8,将管道9放入筒身1底部,软管10一侧接入管道9上,另一侧顺着筒身1从其顶部接出,并与外界空压机相连,管道9布置完毕后进行填沙,满足试验要求后将密封门8关闭,并保证紧闭,打开阀门3,利用水泵4将水槽7中的水通过水管2排入筒身1中,试验过程中避免输入流量过大,以免将泥沙起动,影响试验的准确度,当水位高度满足试验要求后,若未达到循环管6所在高度,可关闭阀门形成静水,若达到循环管6所在高度,则高度固定,多余水将从循环管6流回水槽7中,形成循环体系,试验因素设定满足要求后可打开空压机开始排气,排气过程中通过筒身1可观测试验现象,当出现泥沙沉降后打开各取水口5开始取水,试验后对所取水样进行分析,本装置还可针对排气气压、角度、孔径和气孔间距等多个因素进行调整,探究不同因素与气动冲沙挟沙能力间的关系。
以上对本实用新型及其实施方式进行了描述,这种描述没有限制性,附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种测量气动冲沙挟沙能力的试验装置,包括水筒机构和气排机构,其特征在于:所述的气排机构设置在水桶机构中,所述的水筒机构包括筒身(1),所述的筒身(1)的一侧设有水槽(7),所述的筒身(1)的底部与水槽(7)之间设有水管(2),所述的水管(2)上在靠近水槽(7)的一侧设有水泵(4),所述的水管(2)上在水泵(4)与筒身(1)之间设有阀门(3),所述的筒身(1)的侧壁上在远离设有水管(2)的一侧纵向设有若干取水口(5),所述的筒身(1)的上部靠顶端在取水口的上方设有循环管(6),所述的循环管(6)远离与筒身(1)连接的一端与水槽(7)连接,所述的筒身(1)的侧壁上靠底部设有密封门(8),所述的气排机构包括设置在筒身(1)内部底端的管道(9),所述的管道(9)上连接有软管(10),所述的软管(10)沿筒身(1)空腔向上延伸至筒身(1)外部与空压机连接。
2.根据权利要求1所述的一种测量气动冲沙挟沙能力的试验装置,其特征在于:所述的筒身(1)的高度为6米,内径为50厘米,采用透明材料制作。
3.根据权利要求1所述的一种测量气动冲沙挟沙能力的试验装置,其特征在于:所述的取水口(5)在筒身(1)上自筒身(1)底部起每隔50厘米设置一个,所述的取水口(5)的内径为2厘米。
4.根据权利要求1所述的一种测量气动冲沙挟沙能力的试验装置,其特征在于:所述的循环管(6)设置在距筒身(1)顶端30±0.5厘米处。
5.根据权利要求1所述的一种测量气动冲沙挟沙能力的试验装置,其特征在于:所述的水槽(7)的尺寸为长3米×宽3米×高1.5米。
6.根据权利要求1所述的一种测量气动冲沙挟沙能力的试验装置,其特征在于:所述的管道(9)上设有固定间距且与水平成±45°的开孔(11)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116625634A (zh) * 2023-07-26 2023-08-22 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种气动冲沙水槽成套系统与试验方法

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