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[发明专利]一种光影互动技术虹吸管新工科实验教学装置-CN202310449204.2在审
发明人：杨柳;肉克娅·马合苏提;张晨;郝跃超;张清扬;张广瑞;刘殷竹 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G09B23/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种光影互动技术虹吸管新工科实验教学装置，所述装置包括：光影互动融合系统与基于虹吸原理的实验管路系统相关墙面喷画两部分，其中，光影互动融合系统包括：激光投影仪、工控主机、投影移动支架、辅助线材模块、投影融合模块、雷达；基于虹吸原理的实验管路系统相关墙面喷画包括：从上至下依次为标题模块、实验讲解模块、总开关、虹吸管直径修改模块；中间部分为实验投影模块，包括：上下游水域、实验管路模块、测压管、抽真空装置、测压管水头与速度水头显示模块、虹吸管最大真空压强显示模块。本发明弥补了传统能量方程实验的不足，丰富了实验内容，提高了实验教学的效率与效果。
一种光影互动技术虹吸管工科实验教学装置

[发明专利]一种光影互动技术的能量方程实验教学装置-CN202310001496.3在审
发明人：张晨;孙美琪;刘殷竹 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G09B25/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种光影互动技术的能量方程实验教学装置，所述实验教学装置包括：由光影互动融合系统与能量方程实验相关墙面设备两部分组成，其中，光影互动融合系统包括：激光投影仪、工控主机、投影移动支架、辅助线材模块、投影融合模块、雷达；能量方程实验相关墙面设备包括：标题模块、实验讲解模块、总开关、平水箱、入水阀门、实验管路模块、测压管排、出水阀门、位置水头调节模块、测压管水头与速度头显示按钮。本发明使参与者通过改变能量和位能等相关实验因素，直接观测到速度头和总水头的变化以及能头间的转化，弥补了传统能量方程实验的不足，增强了学生对能量方程实验的兴趣与理解力，提高了实验教学效果。
一种光影互动技术能量方程实验教学装置

[发明专利]一种基于响应面模型的侧式进出水口扩散段体型优化方法及应用-CN202310396096.7在审
发明人：高学平;赵洪旭;朱洪涛;刘殷竹 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-04-14 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明属于水利工程技术领域，尤其涉及一种基于响应面模型的侧式进出水口扩散段体型优化方法及应用，体型优化方法包括以下步骤：S1、定义优化条件；S2、样本采样；S3、CFD数值模拟计算；S4、响应面模型的构建及精度评估；S5、优化分析，在响应面模型中找到使得目标函数取得最优的点，其相应的参数变量对应的扩散段体型即最优体型。能够更高效的确定进/出水口扩散段的最优体型，且满足设计规范要求的水头损失小、拦污栅断面流速均匀且无反向流速、各孔口流量分配均匀等水力特性指标，克服了传统优化方法的建模效率低、数值模拟计算时间久周期长、且无法确定最优体型等缺陷。
一种基于响应模型进出水口扩散体型优化方法应用

[发明专利]一种霍格沃茨沿程水头损失魔法实验教学装置-CN202310405326.1在审
发明人：张晨;陈思杰;刘殷竹;孙美琪;杨柳 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-04-17 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G09B5/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种霍格沃茨沿程水头损失魔法实验教学装置，包括：由光影互动融合系统与沿程水头损失实验相关墙面，其中，沿程水头损失实验相关墙面喷画部分包括：标题模块、实验讲解模块、总开关、平水箱、开闭阀门(入水)、实验管路模块、上下游测压管、控制阀门(出水)及其转换按键、量水堰模块，实时流量量测模块、测压管水头差量测模块、沿程水头损失系数计算模块、lgRe～lg100λ关系曲线/尼古拉兹实验曲线计算模块及其显示按钮。本发明使参与者直接观测到沿程水头损失系数λ和模拟尼古拉兹实验曲线呈现在光影互动墙上；将尼古拉兹实验曲线科学原理的全貌呈现在参与者面前，增强了学生对沿程水头损失实验的兴趣感与理解力，提高了实验教学效果。
一种霍格沃茨沿程水头损失魔法实验教学装置

[发明专利]一种大型双向水流试验平台水流调控装置及其应用-CN202211665782.1在审
发明人：高学平;朱洪涛;刘殷竹;袁野 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： E02B1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种大型双向水流试验平台水流调控装置，由装置本体构成，所述装置包括第一试验区、第二试验区、稳流机构、第一出流机构和水池；所述水池上设置与第一试验区和第二试验区；所述水池一侧设置有稳流机构，其另一侧设置有出流机构；其中：所述稳流机构由第二出流机构、整流箱、稳水区、稳水格栅和泄水机构；所述整流箱通过支撑架与设置在所述水池上的稳水区连接；所述整流箱通过稳水单元与所述稳水格栅连接；所述稳水格栅通过供水管路分别与所述第一试验区和第二试验区连接；所述泄水管路与所述稳水区连接，本发明能在较小的范围内调控双向水流，保证模拟区域的边界条件与实际相符。
一种大型双向水流试验平台调控装置及其应用

[发明专利]一种进/出水口拦污栅模拟试验装置-CN202211156027.0在审
发明人：高学平;袁野;刘殷竹;朱洪涛 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-09-22 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： G01P5/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种进/出水口拦污栅模拟试验装置，包括试验模型、稳流装置、流量控制系统和量测系统，所述试验装置通过流量控制系统控制来流稳定；所述稳流装置保证进出流平稳、水位恒定；所述量测装置实时量测试验模型中的拦污栅前后断面水流流速；所述试验模型至少包括试验库区模型、通过有机玻璃制作的侧式进/出水口模型以及通过3D打印制作的拦污栅模型；所述稳流装置由稳水箱、稳水栅构成；所述量测系统由三维测架、测针、声学多普勒点式流速仪组成。与传统试验模型相比，本发明提供了试验所需要的水流条件，模拟不同淹没水深以及精准自动控制不同设计流量，提出结合3D打印技术制作拦污栅模型，实现抽水蓄能电站进/出水口水力特性试验研究。
一种出水口拦污栅模拟试验装置

[发明专利]一种明渠水流衔接虚拟仿真实验平台、方法、系统及应用-CN202211294410.2在审
发明人： 刘殷竹;张晨;高学平 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-10-21 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： G09B25/00 文献下载
摘要：本发明属于虚拟仿真技术领域，公开了一种明渠水流衔接虚拟仿真实验平台、方法、系统及应用。该实验平台采用精细化3D建模、水流动画仿真和人机交互等技术进行三维场景的搭建及水流现象的还原，包括实验介绍模块、基础知识模块、实验设计模块、现象观测模块、智能计算模块和实验考核模块。本发明坚持以需补实、能实不虚和虚实结合的原则，借助虚拟仿真实验平台将专业教学与虚拟现实技术深度融合，通过灵活多样的交互环节，提出一种全新的实验方法和教学方式是水利工程专业实验教学改革的新路径。本发明利用深度融合知识逻辑与工程实践，将传统单项实验整合为综合设计实验，实现了不同水流现象有机衔接，提升实验效率和效果。
一种明渠水流衔接虚拟仿真实验平台方法系统应用

[发明专利]一种调整水流均匀的隧洞平面转弯结构-CN202211128194.4在审
发明人：高学平;刘帅;刘殷竹;朱洪涛 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-09-16 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： E02B9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种调整水流均匀的隧洞平面转弯结构，用于侧式进/出水口，该结构包括转弯前直隧洞段、平面转弯段、转弯后直隧洞长度段，其中：平面转弯段的转弯角度保持不变，转弯半径增加至30倍输水隧洞洞径，转弯后直隧洞长度减小至大于10倍输水隧洞洞径。与现有技术相比，本发明可有效调整隧洞平面转弯水流均匀，改善出流工况下水流进入进/出水口时的偏流现象，使进/出水口各孔口流量分配满足设计要求；解决了当输水隧洞平面转弯段距进/出水口较近时所带来的水力学问题，突破已有工程经验，可在输水隧洞存在平面转弯段的实际工程中得到推广和应用。
一种调整水流均匀隧洞平面转弯结构

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