[發明專利]寒區輸水渠道濕干凍融循環離心模擬系統及其模擬方法

有效

• 申請號: 201910402246.4
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN110133218B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 蔡正銀;黃英豪;關云飛;高長勝;徐光明;張晨;曹永勇;韓迅;任國峰;顧行文;郭萬里;朱洵;朱銳
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京潤川律師事務所 11643
• 代理人: 張超;周亮

1.一種寒區輸水渠道濕干凍融循環離心模擬系統，其特征在于，所述系統包括：模型箱(26)、干濕系統、熱交換系統和數據采集系統；其中，

所述干濕系統，包括水位升降裝置、風干裝置、干濕系統控制器；

所述熱交換系統，包括半導體熱交換裝置、空氣內循環裝置、溫度控制系統。

2.根據權利要求1所述的一種寒區輸水渠道濕干凍融循環離心模擬系統，其特征在于，所述水位升降裝置，包括水箱(48)、充氣電磁閥(12)、排氣電磁閥(13)、供回水管路(7)、水閥(8)、止水閥(6)、液位傳感器(49)；

所述水箱(48)設置于模型箱(26)外側，其頂部設置有注水口(18)、充氣電磁閥(12)和排氣電磁閥(13)，以分別實現向水箱(48)內注水和進氣、排氣的功能；所述水箱(48)側面底部連接有供回水管路(7)，所述供回水管路(7)上安裝有水閥(8)和止水閥(6)，供回水管路(7)固定連接于所述模型箱(26)的進出水口(21)；所述液位傳感器(49)為孔隙水壓力微型傳感器，放置于模型箱(26)內模型渠底表面。

3.根據權利要求2所述的一種寒區輸水渠道濕干凍融循環離心模擬系統，其特征在于，所述水箱(48)側壁設置有圓盤(11)，所述圓盤(11)可完全打開對水箱(48)進行清潔，在圓盤(11)的連接處設有密封墊。

4.根據權利要求1所述的一種寒區輸水渠道濕干凍融循環離心模擬系統，其特征在于，所述風干裝置，包括通風口(23)、活塞(22)、油缸(15)、伺服閥(27)、輸油管路(17)、油缸安裝板(30)；其中，

所述通風口(23)對稱設置于所述模型箱(26)的迎風側面和背風側面上，并以伺服閥(27)控制油缸(15)驅動活塞(22)伸縮對通風口(23)進行封堵；所述油缸(15)和活塞(22)通過支架(16)支撐；每個油缸(15)固定于油缸安裝板(30)上，所述油缸安裝板(30)固定于支架(16)上，所述油缸(15)一端為具有隔熱保溫作用的活塞(22)，另一端連接伺服閥(27)，與離心機室自帶的油源通過旋轉接頭連接進行液壓驅動。

5.根據權利要求1所述的一種寒區輸水渠道濕干凍融循環離心模擬系統，其特征在于，所述干濕系統控制器為可連續控制的電控系統，控制器界面可實時顯示液位高度、水位升降裝置的運行狀態、充氣電磁閥(12)、排氣電磁閥(13)和水閥(8)的開啟或關閉狀態、油缸(15)伸縮的開啟或關閉；在水位升降系統工作過程中，使用伺服閥(27)驅動油缸(15)進行活塞伸縮時會顯示警告。

6.根據權利要求1所述的一種寒區輸水渠道濕干凍融循環離心模擬系統，其特征在于，所述半導體熱交換裝置，包括外殼、半導體熱交換板(47)、散熱管路、熱交換裝置進水口(3)、熱交換裝置出水口(4)和熱交換裝置電源(5)；其中，

所述半導體熱交換板(47)在所述外殼底面上面向模型土體(50)設置；所述散熱管路和熱交換裝置電源(5)設置于所述外殼內；所述熱交換裝置進水口(3)和熱交換裝置出水口(4)設置于所述外殼上，與所述散熱管理連通；

所述外殼內充填泡沫塑料，通過盒蓋密封，并緊固安裝于模型箱(26)上方；

所述半導體熱交換板(47)采用合金鋁板加工成多條肋筋；

所述散熱管路設置于半導體熱交換板(47)上方；所述散熱管路包括多個小型散熱水箱，所述小型散熱水箱為一體化加工結構，且所述小型散熱水箱之間均采用可保證在高壓循環水條件下正常工作的PVC軟管進行聯接，所述PVC軟管分別聯接于各個小型散熱水箱的管接頭并最終并為一股，通過旋轉接頭連接到熱交換裝置進水口(3)和熱交換裝置出水口(4)。

7.根據權利要求6所述的一種寒區輸水渠道濕干凍融循環離心模擬系統，其特征在于，所述半導體熱交換板(47)分為一級半導體熱交換板和二級半導體熱交換板，所述一級半導體熱交換板和二級半導體熱交換板優化組合使用。