发明名称 一种河流水环境物理模型缩尺效应研究试验装置
摘要 本发明公开了一种河流水环境物理模型缩尺效应研究试验装置,包括缩放系统、循环系统和测控系统。缩放系统包括侧墙、宽度调节栅、夹板架、轨道、双向伸缩杆和双槽齿轮盒等;循环系统包括集水槽、回水管道、水泵、上水管、水箱和稳流罩;测控系统包括三角量水堰、ADV三维流速仪、高频数码摄像机、水质传感器和数据处理器。本发明通过侧墙分形、重组实现模型三维尺度任意缩放,利用侧墙弯曲、底床变化实现河道形态、边界仿真,设计巧妙,具有改造快、效率高、缩尺细观效应明显等优点。
申请公布号 CN103698103A 申请公布日期 2014.04.02
申请号 CN201310695382.X 申请日期 2013.12.17
申请人 河海大学;中国长江三峡集团公司 发明人 戴会超;戎贵文;毛劲乔;张鸿清;张培培;赵倩
分类号 G01M10/00(2006.01)I 主分类号 G01M10/00(2006.01)I
代理机构 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人 缪友菊
主权项 一种河流水环境物理模型缩尺效应研究试验装置,其特征在于,包括缩放系统、循环系统和测控系统:所述缩放系统包括第一侧墙(31)、第二侧墙(15)、第三侧墙(1)、第四侧墙(17)、宽度调节栅(16)、横向轨道(29)、双向伸缩杆(33)、纵向轨道(19)、滑杆(18)和帆布(21),其中,所述的第二侧墙(15)、第三侧墙(1)和第四侧墙(17)分别由若干侧墙板(38)组合而成;所述的宽度调节栅(16)设置于第一侧墙(31)和第二侧墙(15)上,用于调节模型的宽度;所述的横向轨道(29)设置于模型的底部,与水流方向垂直,镶嵌并固定在地面上;所述的双向伸缩杆(33)包括两根方形杆,每根方形杆一端固定于第三侧墙(1)或第四侧墙(17)下端,另一端设有齿条并插入双槽齿轮盒(35)中,并与与双槽齿轮盒(35)中的齿轮(34)互相啮合,所述第三侧墙(1)和第四侧墙(17)在所述双向伸缩杆(33)的作用下沿着横向轨道(29)移动;所述的纵向轨道(19)设置于第三侧墙(1)和第四侧墙(17)的下端靠近地面的位置,与水流方向一致;所述滑杆(18)设置于第一侧墙(31)和第二侧墙(15)的下端,所述第一侧墙(31)和第二侧墙(15)通过所述滑杆(18)在纵向轨道(19)上移动;所述帆布(21)铺设于四个侧墙内壁和模型的底部;所述的循环系统包括稳流罩(13)、水箱(14)、上水管(37)、水泵(36)、回水管道(24)和集水槽(23),其中,所述稳流罩(13)和水箱(14)固定于所述第二侧墙(15)最上面的侧墙板(38)上;所述上水管(37)固定于所述第二侧墙(15)上,且所述上水管(37)的一端与所述水箱(14)相连通,另一端延伸至第二侧墙(15)底部并与所述水泵(36)连接;所述回水管道(24)设置于模型的底部,所述回水管道(24)一端与水泵(36)连接,另一端连接到集水槽(23);所述的测控系统包括ADV三维流速仪(9)、三角量水堰(22)、高频数码摄像机(32)、水质传感器(30)、数据传输线(27)和数据处理器(28),其中,所述的ADV三维流速仪(9)通过支撑杆固定座(25)固定在设置于试验过程中水中建筑物的正上方的支撑杆(2)上;所述三角量水堰(22)位于所述集水槽(23)的侧上方,通过翼墙(26)与第三侧墙(1)、第四侧墙(17)相连;所述高频数码摄像机(32)设置于第一侧墙(31)的内部,用于记录水面下水工建筑物附近的水动力现象;所述水质传感器(30)设置于第一侧墙(31)附近的水工建筑物上游或下游位置,通过数据传输线(27)与数据处理器(28)连接。
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