[发明专利]一种用于流-固耦合模型试验中的水压加载控制系统及加载方法

权利要求书

1.一种用于流-固耦合模型试验中的水压加载控制系统，其特征在于：它包括密封的试验台架，试验台架内铺设有若干层相似材料，试验台架内部、相似材料的上面设有用于水压加载的水箱，试验台架的顶部设有与所述水箱相通的注水孔，注水孔通过水管与试验台架外部的水源连接，且注水孔与水源之间设有控制注水的控制系统。

2.根据权利要求1所述的用于流-固耦合模型试验中的水压加载控制系统，其特征在于：所述试验台架为刚性密封台架，试验台架外部采用高强度刚性结构架，内部采用高强度钢化玻璃密封箱。

3.根据权利要求2所述的用于流-固耦合模型试验中的水压加载控制系统，其特征在于：所述高强度钢化玻璃密封箱采用若干块高强度钢化玻璃制作，高强度钢化玻璃交接处采用隔水性的高强玻璃胶密封。

4.根据权利要求1所述的用于流-固耦合模型试验中的水压加载控制系统，其特征在于：所述相似材料为遇水不软化崩解的非亲水性材料，渗透系数小于10^-5cm/s。

5.根据权利要求1所述的用于流-固耦合模型试验中的水压加载控制系统，其特征在于：所述水箱为密封水箱，相似材料上边缘与试验台架的接触处用隔水性的凡士林密封，试验台架顶部注水孔处采用隔水性的高强玻璃胶密封。

6.根据权利要求1所述的用于流-固耦合模型试验中的水压加载控制系统，其特征在于：所述控制系统由控制开关、流速计和流量计组成，根据所需水压调节控制开关，并通过流速计和流量计进行监控。

7.一种用于流-固耦合模型试验中的水压加载控制系统的加载方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.铺设相似材料，材料铺设到设计高度后，用凡士林将相似材料与试验台架接触处密封；

B. 试验台架封顶，并用隔水性的高强玻璃胶将试验台架及注水孔处密封；

C.根据模型试验的设计要求和模型架尺寸，将设计水压换算成注入水量，并在控制系统的调节下加入设计水量；

D.如果设计所需水头高度超过水箱高度，需将剩余水头高度换算成剩余水压，借助加压泵施加，同时通过控制系统控制水速，将加压扰动控制在试验允许的范围内。