[發明專利]一種立式循環水槽的加壓補水裝置

有效

• 申請號: 201710894113.4
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107462398B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 劉永偉;姜虹旭;商德江
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;G01C25/00;G05D27/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供的是一種立式循環水槽的加壓補水裝置，包括渦流抑制杠、消渦齒、碎波錐、第一立管、第一斜管、儲水箱、第二立管、活塞、密封環、壓載、放氣閥、注水閥、第三立管、第四立管、第二斜管、第三斜管、第四斜管、第五斜管、第一導流槽、第二導流槽、第五立管、橫管。本發明是利用壓載重力施加至活塞，壓縮第二立管內的空氣，產生壓強，并將該壓強傳遞至儲水箱內的水，通過管道施加至循環水槽，水槽中的氣泡會通過管道進入儲水箱，上浮至第二立管內，完成對循環水槽的加壓、除氣和補水；當壓載設定后，循環水槽內的壓強就保持恒定，氣泡上浮和補水過程中產生的體積變化會造成活塞在第二立管中上移或下降，具有良好的壓強自適應調節功能。

技術領域

本發明涉及的是一種立式循環水槽，具體地說是一種立式循環水槽的加壓補水裝置。

背景技術

立式循環水槽是一種通過內部的螺旋槳驅動水流，能夠在工作段內形成不同流速穩定水流的裝置，廣泛用于船模阻力分析、水動力性能測試等方面，近年來也已開展利用循環水槽校準海流計的工作。當螺旋槳在旋轉、推動水的過程中，會對水產生一定的壓力，從而壓縮循環水槽內的水，造成循環水槽內所充水的體積減少，易在循環水槽的拐角段處(第一拐角段、第四拐角段)形成空腔，從而在循環的水中產生氣泡(空泡)，這些氣泡會隨著水流運行至螺旋槳處，在潰滅過程中，產生的激波能夠嚴重破壞槳葉表面，使得螺旋槳旋轉過程偏心，產生巨大的背景噪聲；同時，氣泡還造成循環水槽工作段處的流場不再均勻，使得計量校準海流計的工作失效。

目前，國內的立式循環水槽多采用水泵進行補水、加壓，利用循環水槽的最高點進行放氣，以消除不同拐角段處形成的空泡。由于水的壓縮系數特別小，而水泵進水加壓過程是一個持續的加壓過程，只適合對大型的循環水槽進行加壓補水，并不適合對小型循環水槽進行加壓補水；同時，水泵加壓補水的過程自適應能力較差，很難使循環水槽內的水保持恒定的壓強，特別是循環水槽內完成高流速測試、降低流速過程中，會造成循環水槽內的壓力陡然增高，對循環水槽的局部密封結構是一種極大的挑戰，經常造成循環水槽新增漏水點，這也是原因之一。因此，要開展利用小型立式循環水槽精細計量校準海流計的工作，首先要解決的問題就是如何對立式循環水槽進行加壓和補水，其次，要解決如何使循環水槽內的壓強保持恒定。

公開號為CN205002951U的專利文件中公開的一種小型沉積水槽泥沙循環及流量定量控制系統，能夠實現同時進行的水循環和泥沙循環，并可以采用價格低廉的大流量水泵來實現對水流的定量控制，降低成本，但其中并未涉及循環水槽的加壓設計方法。

立式循環水槽模型性能的實驗研究(夏君培，鎮江船舶學院學報，1989)中，采用真空除氣系統，消除循環水槽中流道中的氣泡，使得流場性能得到改善，該方法采用的是減壓除氣方法，必須有氣、水分離設備，沒有涉及循環水槽的加壓、補水和壓強恒定問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有良好的壓強自適應調節功能的立式循環水槽的加壓補水裝置。

本發明的目的是這樣實現的：包括渦流抑制杠、消渦齒、碎波錐、第一立管、第一斜管、儲水箱、第二立管、活塞、壓載、放氣閥、注水閥、第三立管、第四立管、第二斜管、第三斜管、第四斜管、第五斜管、第一導流槽、第二導流槽、第五立管和橫管，渦流抑制杠位于立式循環水槽的第四拐角段內部的頂部，消渦齒設置在渦流抑制杠上，碎波錐位于第一立管的管口，第一立管位于立式循環水槽第四拐角段的頂部，第一斜管連接于第一立管和儲水箱之間，第二立管位于儲水箱的頂端，活塞位于第二立管中，壓載放置置于活塞的上表面，放氣閥位于儲水箱的頂部，注水閥位于儲水箱的頂部，第三立管位于儲水箱的底部，第四立管連接于第三立管與第二導流槽之間，第二斜管、第三斜管、第四斜管和第五斜管分別連接于第四立管與第二導流槽之間，第一導流槽位于立式循環水槽第一拐角段的頂部，第二導流槽位于立式循環水槽第一拐角段的頂部、且第二導流槽位于第一導流槽之后，第五立管位于儲水箱的底部，橫管位于第五立管與立式循環水槽第二拐角段的側壁之間。

本發明還可以包括：