[發明專利]一種低強度瞬變流激發器

有效

• 申請號: 201710589814.7
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107218515B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 郭新蕾;劉之平;馬慧敏;李甲振;楊開林;付輝;王濤;郭永鑫;黃偉;褚俊英;丁相毅;馬朝猛
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛東

1.一種低強度瞬變流激發器，其特征在于，包括：

蓄能器空氣罐，用于儲存壓縮空氣和水體；

磁致伸縮式液位計，設置在所述蓄能器空氣罐上，用于實時測量所述蓄能器空氣罐內水位降落幅度和速度；

壓力表，設置在所述蓄能器空氣罐頂部，用于實時測量所述蓄能器空氣罐空氣的壓力值；

出水管，一端與所述蓄能器空氣罐底部連接，另一端通過一個控制球閥與管網系統末端管道連接，通過快速開或關所述控制球閥為管網系統提供較高壓的水體，并產生低強度瞬變流；

激發器瞬時激發的水擊波最大壓力值h_v,t為：

其中，a為水擊波速；A為管道過流面積；g為重力加速度；D_v是蓄能器空氣罐直徑；ΔZ為控制球閥開啟后經過時間t，蓄能器空氣罐內水位下降值；ΔZ＝H-H_t，H為初始時刻蓄能器空氣罐水位；H_t為末了時刻蓄能器空氣罐水位，H、H_t為磁致伸縮式液位計實測數值。

2.如權利要求1所述的低強度瞬變流激發器，其特征在于，所述蓄能器空氣罐為圓柱形。

3.如權利要求1所述的低強度瞬變流激發器，其特征在于，所述磁致伸縮式液位計包括浮球、導桿和顯示單元；

所述浮球套裝在由一定的磁致伸縮物質構成的所述導桿上，豎直設置在所述蓄能器空氣罐內部；

所述導桿下端固定在所述蓄能器空氣罐底部，上端穿出所述蓄能器空氣罐與所述顯示單元固定連接；

水位上升或下降時，所述浮球隨其做相應運動，產生電磁脈沖，電磁脈沖沿所述導桿的波導絲傳到所述顯示單元，所述顯示單元根據電磁脈沖時間差計算液位值，并顯示。

4.如權利要求1所述的低強度瞬變流激發器，其特征在于，所述出水管直徑要求小于1cm。

5.如權利要求3所述的低強度瞬變流激發器，其特征在于，所述蓄能器空氣罐由空氣蓄能器和壓力罐組成；

所述空氣蓄能器頂部設置所述壓力表，底部通過法蘭連接所述壓力罐頂部；

所述壓力罐上設有所述磁致伸縮式液位計，所述磁致伸縮式液位計的導桿豎直設置在所述壓力罐內部，所述導桿下端固定在所述壓力罐底部，上端穿出所述壓力罐與所述磁致伸縮式液位計的顯示單元固定連接。

6.如權利要求1所述的低強度瞬變流激發器，其特征在于，還包括一個支座或者可移動的小車，支撐或移動所述蓄能器空氣罐。

7.如權利要求1所述的低強度瞬變流激發器，其特征在于，包括以下關鍵設計參數：

蓄能器空氣罐整體高度H₀；

蓄能器空氣罐的直徑D_v；

蓄能器空氣罐初始內部水位高度H；

出水管長度L₀及直徑d₀，反映到綜合流量系數為C_d。

8.如權利要求7所述的低強度瞬變流激發器，其特征在于，在其它參數不變的情況下：

蓄能器直徑越大，第一個水擊波越平緩；

出水管直徑相對越大，激發壓力越大；

球閥開啟時間越短，水擊波越不平滑。

9.如權利要求8所述的低強度瞬變流激發器，其特征在于，器件選擇和控制標準為蓄能器空氣罐直徑越大、控制球閥開啟時間越短越好。

10.如權利要求8所述的低強度瞬變流激發器，其特征在于，關鍵參數最佳取值范圍為：H₀＝1.1-1.3m；D_v＝300-500mm，H＝0.9-1.1m；d₀＝5-8mm；L₀＝1.0-1.5m。