CN2372682Y - 开循环重力驱动卧式低湍流度水洞 - Google Patents

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鄂学权
李坤
林贞彬
李东晖
王薇
高宇欣
高剑波
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Abstract

一种开循环重力驱动卧式低湍流度水洞,包括水头水箱、稳定段、收缩段、试验段、扩压段、水泵和阀门;其中水头水箱连接一稳定段,稳定段连接有一收缩段,另一端连接有一试验段,并连接有一扩压段,另一端接有一流量计和调节阀并伸入到储水箱中;水头水箱的上方有一注水管伸入到水头水箱中,并通过一阀门与水泵连接伸入到储水箱中;水头水箱的下方连接有一溢水管伸入到储水箱中;储水箱安装在水头水箱、试验段的下方。

Description

开循环重力驱动卧式低湍流度水洞
本实用新型涉及一种水力学的水洞，特别是指一种开循环重力驱动卧式低湍流度水洞。
现有水洞绝大多数是用叶轮泵作为动力驱动水流，经稳定段、收缩段、试验段、扩压段和回流管道至叶轮泵，构成闭循环水洞。这种水洞可达到较高的水流速度，进行水动力学、空泡实验。但湍流度较高，造价也高。
第二种是以重力驱动的分体式开循环水洞。它由水头水箱和下游储水箱、进水管、稳定段、收缩段、试验段、扩压段、出水管、水泵组成。用水泵将储水箱中的水泵至置于高处的水头水箱。从水头水箱经进水管到稳定段、收缩段、试验段、扩压段、出水管流入置于低处的储水箱。这种水洞所占空间较大，投资比前者少，但难以获得较低湍流度。
第三种是重力竖式水洞，水头水箱如同漏斗一样，其下部末端有阀门。当阀门打开时，水经收缩段经试验段流出，直到水头水箱的水流完为止。属暂冲式水洞。其优点是占用地面积小，消除重力对流场的影响，对流谱显示很有利，其不足是工作时间短，也难以达低湍流度。如果连续给水头水箱注水，可连续运行，但湍流度很大。
本实用新型的目的在于，提供一种开循环重力驱动卧式低湍流度水洞，该水洞的结构紧凑、简练。
本实用新型的另一目的在于，提供一种开循环重力驱动卧式低湍流度水洞，该水洞占地面积或空间小，造价低。
本实用新型的再一目的在于，提供一种开循环重力驱动卧式低湍流度水洞，该水洞控制简单可连续运行，同时运行费用较低。
为达到以上的目的，本实用新型一种开循环重力驱动卧式低湍流度水洞，其中包括：水头水箱、稳定段、收缩段、试验段、扩压段、水泵和阀门，其特征在于：
其中水头水箱的侧壁连接一稳定段，该稳定段的另一端连接有一收缩段，收缩段的另一端连接有一试验段，试验段的另一端连接有一扩压段，扩压段的另一端接有一流量计和调节阀，该调节阀的另端通过一管路伸入到储水箱中；
水头水箱的上方有一注水管，该注水管伸入到水头水箱中，该注水管通过一阀门与水泵连接，水泵的另端通过一管路伸入到储水箱中；
水头水箱中的溢水室的下方连接有一溢水管，该溢水管的另端通过一阀门伸入到储水箱中；
该储水箱安装在水头水箱、试验段的下方。
其中该水头水箱内远离稳定段的一侧安装有一可将水头水箱分割出一溢水室的水头隔板。
其中在水头水箱的一侧分割出一注水室。
其中在注水室和溢水室之间形成有一主室。
其中在主室的上方盖有一多孔板。
其中在主室上方盖的多孔板的倾斜角度为5-35度。
为进一步说明本实用新型的目的、特征和所能达成的功效，以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述；其中：
图1为本实用新型的结构示意图。
首先请参阅图1所示，为本实用新型的结构示意图。
其中包括水头水箱1、稳定段7、收缩段8、试验段9、扩压段10、水泵14和阀门17。其中水头水箱1的侧壁连接一稳定段7，该稳定段7的另一端连接有一收缩段8，收缩段8的另一端连接有一试验段9，试验段9的另一端连接有一扩压段10，扩压段10的另一端接有一流量计11和调节阀12，该调节阀12的另端通过一管路伸入到储水箱13中。
以上所说的稳定段7、收缩段8、试验段9、扩压段10的截面积均为圆形。
水头水箱1的溢水室室2的上方有一注水管16，该注水管16伸入到水头水箱1中的注水室6内，该注水管16通过一阀门17与水泵14连接，水泵14的另端通过一管路伸入到储水箱13中。
水头水箱1的下方连接有一溢水管15，溢水管15与水头水箱1内的溢水室相通，该溢水管15的另端通过一阀门17伸入到储水箱13中。
该储水箱13安装在水头水箱1、试验段9的下方。
其中该水头水箱1内远离稳定段7的一侧安装有一可将水头水箱1分割出一溢水室2的水头隔板3。
其中在水头水箱1的一侧稳定段7的上方分割出一注水室6；注水室6和溢水室2之间形成有一主室5；在主室5的上方盖有一多孔板4，该多孔板4的倾斜角度为5-35度。该多孔板4的倾斜角度有利于水均匀流入主室5中。
本实用新型的工作过程为：
首先将储水箱13中灌满水，启动水泵14的同时打开注水管16上的阀门17，储水箱13中的水通过注水管16进入到注水室6中，当注水室6中灌满水后，水则溢出注水室6的上沿而流至主室5上的多孔板4上，从而水会从多孔板4上的孔流入到主室5中，因多孔板4的设置，该多孔板4又是倾斜有一角度，所以水是沿多孔板4的孔均匀流至主室5中，而不会形成瀑布；主室5中的水通过稳定段7的整流、收缩段8加速在试验段9形成低湍流度的均匀水流，提供实验用。从试验段9流出的水经扩压段10、流量计11和调节阀12流至下面的储水箱13，形成一个完整的开循环重力驱动卧式低湍流度水洞。
其中，当水从多孔板4上的孔流入到主室5中时，其多余的水量或来不及流入到主室5中的水会流入到溢水室2中，并顺溢水管15流回至储水箱13中，以保持水头稳定。
本实用新型与现有技术相比具有：
1、该水洞的结构紧凑、简练。
2、该水洞占地面积或空间小，造价低。
3、该水洞控制简单可连续运行，同时运行费用较低。
4、该水洞能获得低湍流度(＜0.25％)，这是其他类型水洞难以达到的。

Claims (6)

1、一种开循环重力驱动卧式低湍流度水洞，包括水头水箱、稳定段、收缩段、试验段、扩压段、水泵和阀门，其特征在于：
其中水头水箱的侧壁连接一稳定段，该稳定段的另一端连接有一收缩段，收缩段的另一端连接有一试验段，试验段的另一端连接有一扩压段，扩压段的另一端接有一流量计和调节阀，该调节阀的另端通过一管路伸入到储水箱中；
水头水箱的上方有一注水管，该注水管伸入到水头水箱中，该注水管通过一阀门与水泵连接，水泵的另端通过一管路伸入到储水箱中；
水头水箱的下方连接有一溢水管，该溢水管的另端通过一阀门伸入到储水箱中；
该储水箱安装在水头水箱、试验段的下方。
2、按权利要求1所述的一种开循环重力驱动卧式低湍流度水洞，其特征在于：其中该水头水箱内远离稳定段的一侧安装有一可将水头水箱分割出一溢水室的水头隔板。
3、按权利要求1所述的一种开循环重力驱动卧式低湍流度水洞，其特征在于：其中在水头水箱的一侧稳定段的上方分割出一注水室。
4、按权利要求2和3所述的一种开循环重力驱动卧式低湍流度水洞，其特征在于：其中在注水室和溢水室之间形成有一主室。
5、按权利要求4所述的一种开循环重力驱动卧式低湍流度水洞，其特征在于：其中在主室的上方盖有一多孔板。
6、按权利要求5所述的一种开循环重力驱动卧式低湍流度水洞，其特征在于：其中在主室上方盖的多孔板的倾斜角度为5-35度。
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