[發明專利]一種拍門水頭損失實驗測試系統及其使用方法

有效

• 申請號: 202011340433.3
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112461533B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 徐波;劉健峰;陸偉剛;陸林廣;徐磊;陳華
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01M13/003
• 分類號: G01M13/003
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛;張玲

本發明公開了一種拍門水頭損失實驗測試系統及其使用方法。包括由貫流潛水電泵、PVC直角擴散彎頭Ⅰ、調控閘閥、PVC水平直管、PVC直角收縮彎頭、PVC豎直直管、PVC直角擴散彎頭Ⅱ、有機玻璃水平直管、有機玻璃漸變管和透明塑料管依次連接形成的管道，管道支撐結構，拍門開角控制裝置，透明塑料箱和測試子系統；透明塑料管尾端設置在透明塑料箱內，貫流潛水電泵位于透明塑料箱內，待測試的拍門門體通過鉸接的方式連接于透明塑料管尾端上部，測試子系統用于數據的測試和采集。本發明可以通過漸變段及轉彎段等管段的設計調整模型流道的規格尺寸；另一方面可以通過改變拍門布置型式、尺寸和開角，測得不同型式、規格尺寸的拍門在不同開度下的水頭損失。

技術領域

本發明屬于水利機械工程領域，具體涉及一種拍門水頭損失實驗測試系統及其使用方法。

背景技術

運用拍門作為泵站斷流措施時，工程技術人員在拍門的設計和運行中主要關心的是拍門的開啟角度和水頭損失，以及停機時拍門的撞擊力和建筑物安全等問題。拍門的設計、出水流道水力計算以及泵裝置工況點的確定都需要知道拍門的水頭損失系數，而拍門有單節拍門和雙節拍門等幾種類型，每一種類型由于結構不同又有不同的形式，特別是對于雙節拍門來說，由于其在運行中上下兩門的開啟角度并非一致而存在角差，加上雙節拍門可以有不同的上、下門尺寸比，導致在拍門出口水流運動相當復雜，在工程設計計算中往往不能準確計算出其水頭損失系數。

發明內容

本發明的目的在于提供一種拍門水頭損失實驗測試系統，能夠通過模型試驗研究，測定不同規格尺寸的拍門在不同開角下的水頭損失并計算出其相應水頭損失系數。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種拍門水頭損失實驗測試系統，包括由貫流潛水電泵、PVC直角擴散彎頭Ⅰ、調控閘閥、PVC水平直管、PVC直角收縮彎頭、PVC豎直直管、PVC直角擴散彎頭Ⅱ、有機玻璃水平直管、有機玻璃漸變管和透明塑料管依次連接形成的管道，管道支撐結構，拍門開角控制裝置，透明塑料箱和測試子系統；

所述透明塑料管尾端設置在透明塑料箱內，所述貫流潛水電泵位于透明塑料箱內，待測試的拍門門體通過鉸接的方式連接于透明塑料管尾端上部，所述管道支撐結構用于支撐管道，所述拍門開角控制裝置用于控制拍門的開角，所述測試子系統用于數據的測試和采集。

進一步的，還包括穩流板，測壓孔，標準孔板和穩流柵；

所述PVC直角擴散彎頭Ⅰ和PVC水平直管連接處設有穩流板，有機玻璃水平直管中設有標準孔板，在PVC直角擴散彎頭Ⅱ和有機玻璃水平直管連接處設有穩流板，在有機玻璃水平直管和有機玻璃漸變管連接處和有機玻璃漸變管和透明塑料管連接處都設有穩流板，在貫流潛水電泵前的透明塑料箱中增設穩流柵。

進一步的，所述管道支撐結構包括“H”型固定支架Ⅰ和“H”型固定支架Ⅱ；

所述PVC水平直管在水泵側通過一個“H”型固定架固定支撐，在對應的另一側通過一PVC豎直直管和有機玻璃水平直管支撐，所述PVC豎直直管和有機玻璃水平直管通過2個“H”型固定架固定支撐。

進一步的，所述拍門開角控制裝置包括手動螺旋桿，螺桿箱，連接螺桿和鉸接螺栓；所述透明塑料箱上表面設有螺桿箱運行軌道；

所述螺桿箱安裝在透明塑料箱上部，所述連接螺桿一端通過鉸接螺栓與拍門門體連接，通過調節手動螺旋桿控制連接螺桿移動，從而調節拍門門體的開角。

進一步的，所述拍門開角控制裝置安裝有一微調裝置，通過微調裝置輕幅度調節螺桿的位置，從而對拍門開角進行微調。

進一步的，所述測試子系統包括設置在拍門門體內、外測壓點處的三通，和設置在拍門門體內外布置的多普勒流速儀；所述三通的一端接壓力、壓差傳感器，另一端接水位傳感器，進行數據采集并將測試系統中拍門門體內、外的水位及水壓數據通過傳感器電信號發送到計算機。