[發明專利]一種水洞水槽兩用實驗系統

在審

• 申請號: 201811565809.3
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109781378A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 張荻;朱發揮;謝永慧;王崇宇
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種水洞水槽兩用實驗系統，其特征在于，包括水洞實驗段、水泵系統(9)以及依次連通的前置水箱(1)、水槽實驗段和后置水箱(5)；其中，

該實驗系統為豎式上下兩層布置，前置水箱(1)、后置水箱(5)與水槽實驗段均位于上層，且上層結構均頂部開口，水泵系統(9)位于下層，下層結構為閉式管路；上下兩層之間的前豎直段為管路過渡段，后豎直段為水洞實驗段，且前置水箱(1)的底部進水口通過管路過渡段與水泵系統(9)的出水口連通，后置水箱(5)的底部出水口通過水洞實驗段與水泵系統(9)的進水口連通。

2.根據權利要求1所述的一種水洞水槽兩用實驗系統，其特征在于，前置水箱(1)內鑲嵌有矩形多孔板，側面采用圓弧過渡與水槽實驗段進口相連。

3.根據權利要求1所述的一種水洞水槽兩用實驗系統，其特征在于，水槽實驗段包括依次連通的水槽整流段(2)、水槽收縮段(3)和水槽工作段(4)，水槽整流段(2)的進水口與前置水箱(1)的出水口連通，水槽工作段(4)的出水口與后置水箱(5)的進水口連通。

4.根據權利要求2所述的一種水洞水槽兩用實驗系統，其特征在于，水槽整流段(2)內設有柵格，且柵格由豎直薄板構成，且不設有橫向肋條；水槽收縮段(3)截面為矩形，沿流動方向截面高度不變、寬度逐漸減小，側壁面為5次曲線壁板，收縮段的收縮比為2:1，5次曲線的型線方程為：

其中，R為通流截面在軸向距離x處的寬度方向的半徑，R₁與R₂分別為進、出口截面寬度方向的半徑，L為收縮段長度；

水槽工作段(4)由兩段平直矩形開口段構成，側壁面為高強度鋼化玻璃制成。

5.根據權利要求1所述的一種水洞水槽兩用實驗系統，其特征在于，后置水箱(5)底部為圓形截面，與水洞實驗段進口相連，且后置水箱(5)內鑲嵌有圓形多孔板。

6.根據權利要求1所述的一種水洞水槽兩用實驗系統，其特征在于，水洞實驗段包括依次連通的水洞收縮段(6)、水洞工作段(7)和水洞出口彎管(8)，水洞收縮段(6)的進水口與后置水箱(5)的底部出水口連通，水洞出口彎管(8)的出水口與水泵系統(9)的進水口連通。

7.根據權利要求6所述的一種水洞水槽兩用實驗系統，其特征在于，水洞收縮段(6)截面為圓形，沿流動方向截面半徑逐漸減小，水洞收縮段(6)型線為雙三次曲線，收縮比為9:1，雙三次曲線的型線方程為：

其中，R為軸向距離x處的半徑，R₁與R₂分別為進出口圓形截面半徑，L為收縮段長度，x_m為兩曲線前后連接點與長度L的比值；

水洞工作段(7)由兩段高強度鋼化玻璃圓管構成；

水洞出口彎管(8)與水泵系統(9)的進口導流段相連。

8.根據權利要求7所述的一種水洞水槽兩用實驗系統，其特征在于，x_m取值為0.4～0.6。

9.根據權利要求1所述的一種水洞水槽兩用實驗系統，其特征在于，水泵系統(9)包括依次連通的進口導流段、進口閥門、軟接頭、水泵、止回閥和出口閥門；其中，

進口導流段為圓形直管，內設有相互交叉于中心線的多塊矩形薄板；進口閥門為不銹鋼球閥；軟接頭為可曲撓單球體橡膠接頭，分別安裝在水泵進、出口；水泵為立式單級管道離心泵；出口截止閥與止回閥配合使用，起到安全隔離的作用。

10.根據權利要求1所述的一種水洞水槽兩用實驗系統，其特征在于，管路過渡段包括依次連通的導流彎管(10)、直圓管(11)和圓變方管(12)；導流彎管(10)的進水口與水泵系統(9)的出水口連通，圓變方管(12)的出水口與前置水箱(1)的底部進水口連通。