[实用新型]一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置

说明书

技术领域

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泵出口消能稳流装置。

背景技术

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，通常采用水泵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，如何让从水泵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。

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

针对上述的问题，本实用新型提供了一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置，可以有效地实现衔接过渡段水流的均匀扩散、实现稳流。

本实用新型采用的技术方案如下：

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。

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。

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，将水泵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，并在凹形弧板与水泵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。

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。

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。

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。

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。

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。

进一步的，在所述的衔接过渡段的后端连接模型进水渠。

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。

进一步的，所述的第一格栅和第二格栅相互平行。

本实用新型的有益效果如下：

水流从水泵出流管道流出后，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，并在水泵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

图1：一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置示意图；

图2：一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置平面布置示意图；

图3：一种渡槽模型试验水泵出口消能稳流装置内部结构示意图；

图4：凹形弧板阻流扩散示意图；