[发明专利]一种通道流场模拟试验方法

摘要

本发明涉及一种通道流场模拟试验方法,所采用的试验装置包括：通道主体、动力系统、测量控制系统和试验模型，试验方法包括：将制作好的试验模型安装在模型段内，调节支撑，将试验段与模型段密封对接，对接端用螺杆固定。安装轴杆和电液推杆，电液推杆与推杆附件连接，推杆附件与轴杆连接；打开出气阀和进水阀，安装活塞推杆，活塞推杆一端与活塞连接，一端与轴杆连接；关闭出气阀和进水阀，微调活塞推杆，通过压力变送器的示数检查活塞与动力段的密封性能；移动活塞至最右端，关闭电液推杆，打开出气阀和进水阀，接入水管往通道主体内注水；通道主体水满之后关闭出气阀和进水阀。本发明具有结构简单、操作简便、流场品质好的优点。

主权项

1.一种通道流场模拟试验方法,所采用的试验装置包括：通道主体、动力系统、测量控制系统和试验模型。其特征在于，所述的通道主体包括位于通道中部的两段试验段，两段试验段通过模型段相连接，从试验段向两边分别依次连接有收缩段和动力段；动力段为等矩形截面内含活塞和活塞密封圈，活塞在活塞推杆带动下能够在动力段1内往复运动，活塞密封圈用于动力段内壁与活塞之间的密封，动力段上设有出气阀和进水阀；所述的动力系统包括推杆附件、电液推杆、轴杆和活塞推杆，电液推杆的输入端与下位机连接，电液推杆的输出端与推杆附件连接，轴杆与动力段平行，设置在两个动力段内的活塞推杆分别连接到同侧的轴杆上，活塞在下位机的控制下，电液推杆通过电机的正反转，带动推杆附件实现单向运动或者往复运动，进而推杆附件带动轴杆，轴杆带动活塞推杆单向运动或者往复运动；所述的控制与测量系统包括下位机、用于向下位机传输指令的上位机、两个压力变送器、试验段高频差压变送器、两个测力传感器、两个收缩段差压变送器和摄像设备；每个压力变送器用于监测相应侧的活塞面附近流场压力，在注水调试阶段根据实验要求调整活塞间距控制通道流场内压，在实验阶段用于测量两侧活塞的压力差；试验段高频差压变送器用于试验时测量试验模型前后区域流场压力差异；每个收缩段差压变送器用于测量相应侧收缩段两端的压力情况，获得与流场质量有关的信息；每个测力传感器位于相应侧的活塞与活塞推杆之间，用于测量活塞运动所需的推力和拉力；摄像设备与上位机相连的摄像设备，用于拍摄通道流场中试验段和模型段中流场情况，试验步骤如下：一种通道流场模拟装置的试验方法，包括以下步骤：步骤一：根据所研究的通道流场内结构，按照相似理论，制作试验模型；将制作好的试验模型安装在模型段内，调节支撑，将试验段与模型段密封对接，对接端用螺杆固定。步骤二：安装轴杆，保证轴杆的水平度；根据试验场地条件，在合适位置安装电液推杆，电液推杆与推杆附件连接，推杆附件与轴杆连接；打开出气阀和进水阀，在合适位置安装活塞推杆，活塞推杆一端与活塞连接，一端与轴杆连接；步骤三：关闭出气阀和进水阀，微调活塞推杆，通过压力变送器的示数检查活塞与动力段的密封性能；根据试验要求，安装安全限位环，启动电液推杆，带动活塞运动，通过压力变送器、测力传感器的示数检查活塞与动力段的密封性能、活塞的运动性能，记录此时活塞运动所需推力。步骤四：移动活塞至最右端，关闭电液推杆，打开出气阀和进水阀，接入水管往通道主体内注水；通道主体水满之后关闭出气阀和进水阀。步骤四：上位机发出命令，下位机控制电液推杆运动，使得活塞在动力段内稳定运动；步骤五：启动摄像设备，监测试验段和模型段内流场的状态；根据试验要求，同时启动控制与测量系统的其他设备，记录相应的试验数据；步骤六：根据试验要求，观察记录一定时间；观察记录结束，关闭电液推杆；上位机对收集的数据进行分析，得出通道流场分布情况和试验模型的性能数据；步骤七：通过改变活塞安装间距、电液推杆的运动速度、通道内的液体成分、试验模型的尺寸，重复步骤一至步骤六得出不同情况下的试验数据。