專利名稱：開循環(huán)重力驅(qū)動臥式低湍流度水洞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水力學(xué)的水洞，特別是指一種開循環(huán)重力驅(qū)動臥式低湍流度水洞。
現(xiàn)有水洞絕大多數(shù)是用葉輪泵作為動力驅(qū)動水流，經(jīng)穩(wěn)定段、收縮段、試驗(yàn)段、擴(kuò)壓段和回流管道至葉輪泵，構(gòu)成閉循環(huán)水洞。這種水洞可達(dá)到較高的水流速度，進(jìn)行水動力學(xué)、空泡實(shí)驗(yàn)。但湍流度較高，造價也高。
第二種是以重力驅(qū)動的分體式開循環(huán)水洞。它由水頭水箱和下游儲水箱、進(jìn)水管、穩(wěn)定段、收縮段、試驗(yàn)段、擴(kuò)壓段、出水管、水泵組成。用水泵將儲水箱中的水泵至置于高處的水頭水箱。從水頭水箱經(jīng)進(jìn)水管到穩(wěn)定段、收縮段、試驗(yàn)段、擴(kuò)壓段、出水管流入置于低處的儲水箱。這種水洞所占空間較大，投資比前者少，但難以獲得較低湍流度。
第三種是重力豎式水洞，水頭水箱如同漏斗一樣，其下部末端有閥門。當(dāng)閥門打開時，水經(jīng)收縮段經(jīng)試驗(yàn)段流出，直到水頭水箱的水流完為止。屬暫沖式水洞。其優(yōu)點(diǎn)是占用地面積小，消除重力對流場的影響，對流譜顯示很有利，其不足是工作時間短，也難以達(dá)低湍流度。如果連續(xù)給水頭水箱注水，可連續(xù)運(yùn)行，但湍流度很大。
本實(shí)用新型的目的在于，提供一種開循環(huán)重力驅(qū)動臥式低湍流度水洞，該水洞的結(jié)構(gòu)緊湊、簡練。
本實(shí)用新型的另一目的在于，提供一種開循環(huán)重力驅(qū)動臥式低湍流度水洞，該水洞占地面積或空間小，造價低。
本實(shí)用新型的再一目的在于，提供一種開循環(huán)重力驅(qū)動臥式低湍流度水洞，該水洞控制簡單可連續(xù)運(yùn)行，同時運(yùn)行費(fèi)用較低。
為達(dá)到以上的目的，本實(shí)用新型一種開循環(huán)重力驅(qū)動臥式低湍流度水洞，其中包括水頭水箱、穩(wěn)定段、收縮段、試驗(yàn)段、擴(kuò)壓段、水泵和閥門，其特征在于
其中水頭水箱的側(cè)壁連接一穩(wěn)定段，該穩(wěn)定段的另一端連接有一收縮段，收縮段的另一端連接有一試驗(yàn)段，試驗(yàn)段的另一端連接有一擴(kuò)壓段，擴(kuò)壓段的另一端接有一流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥，該調(diào)節(jié)閥的另端通過一管路伸入到儲水箱中；水頭水箱的上方有一注水管，該注水管伸入到水頭水箱中，該注水管通過一閥門與水泵連接，水泵的另端通過一管路伸入到儲水箱中；水頭水箱中的溢水室的下方連接有一溢水管，該溢水管的另端通過一閥門伸入到儲水箱中；該儲水箱安裝在水頭水箱、試驗(yàn)段的下方。
其中該水頭水箱內(nèi)遠(yuǎn)離穩(wěn)定段的一側(cè)安裝有一可將水頭水箱分割出一溢水室的水頭隔板。
其中在水頭水箱的一側(cè)分割出一注水室。
其中在注水室和溢水室之間形成有一主室。
其中在主室的上方蓋有一多孔板。
其中在主室上方蓋的多孔板的傾斜角度為5-35度。
為進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的目的、特征和所能達(dá)成的功效，
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述；其中

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
首先請參閱圖1所示，為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中包括水頭水箱1、穩(wěn)定段7、收縮段8、試驗(yàn)段9、擴(kuò)壓段10、水泵14和閥門17。其中水頭水箱1的側(cè)壁連接一穩(wěn)定段7，該穩(wěn)定段7的另一端連接有一收縮段8，收縮段8的另一端連接有一試驗(yàn)段9，試驗(yàn)段9的另一端連接有一擴(kuò)壓段10，擴(kuò)壓段10的另一端接有一流量計(jì)11和調(diào)節(jié)閥12，該調(diào)節(jié)閥12的另端通過一管路伸入到儲水箱13中。
以上所說的穩(wěn)定段7、收縮段8、試驗(yàn)段9、擴(kuò)壓段10的截面積均為圓形。
水頭水箱1的溢水室室2的上方有一注水管16，該注水管16伸入到水頭水箱1中的注水室6內(nèi)，該注水管16通過一閥門17與水泵14連接，水泵14的另端通過一管路伸入到儲水箱13中。
水頭水箱1的下方連接有一溢水管15，溢水管15與水頭水箱1內(nèi)的溢水室相通，該溢水管15的另端通過一閥門17伸入到儲水箱13中。
該儲水箱13安裝在水頭水箱1、試驗(yàn)段9的下方。
其中該水頭水箱1內(nèi)遠(yuǎn)離穩(wěn)定段7的一側(cè)安裝有一可將水頭水箱1分割出一溢水室2的水頭隔板3。
其中在水頭水箱1的一側(cè)穩(wěn)定段7的上方分割出一注水室6；注水室6和溢水室2之間形成有一主室5；在主室5的上方蓋有一多孔板4，該多孔板4的傾斜角度為5-35度。該多孔板4的傾斜角度有利于水均勻流入主室5中。
本實(shí)用新型的工作過程為首先將儲水箱13中灌滿水，啟動水泵14的同時打開注水管16上的閥門17，儲水箱13中的水通過注水管16進(jìn)入到注水室6中，當(dāng)注水室6中灌滿水后，水則溢出注水室6的上沿而流至主室5上的多孔板4上，從而水會從多孔板4上的孔流入到主室5中，因多孔板4的設(shè)置，該多孔板4又是傾斜有一角度，所以水是沿多孔板4的孔均勻流至主室5中，而不會形成瀑布；主室5中的水通過穩(wěn)定段7的整流、收縮段8加速在試驗(yàn)段9形成低湍流度的均勻水流，提供實(shí)驗(yàn)用。從試驗(yàn)段9流出的水經(jīng)擴(kuò)壓段10、流量計(jì)11和調(diào)節(jié)閥12流至下面的儲水箱13，形成一個完整的開循環(huán)重力驅(qū)動臥式低湍流度水洞。
其中，當(dāng)水從多孔板4上的孔流入到主室5中時，其多余的水量或來不及流入到主室5中的水會流入到溢水室2中，并順溢水管15流回至儲水箱13中，以保持水頭穩(wěn)定。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有1、該水洞的結(jié)構(gòu)緊湊、簡練。
2、該水洞占地面積或空間小，造價低。
3、該水洞控制簡單可連續(xù)運(yùn)行，同時運(yùn)行費(fèi)用較低。
4、該水洞能獲得低湍流度(＜0.25％)，這是其他類型水洞難以達(dá)到的。
權(quán)利要求1.一種開循環(huán)重力驅(qū)動臥式低湍流度水洞，包括水頭水箱、穩(wěn)定段、收縮段、試驗(yàn)段、擴(kuò)壓段、水泵和閥門，其特征在于其中水頭水箱的側(cè)壁連接一穩(wěn)定段，該穩(wěn)定段的另一端連接有一收縮段，收縮段的另一端連接有一試驗(yàn)段，試驗(yàn)段的另一端連接有一擴(kuò)壓段，擴(kuò)壓段的另一端接有一流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥，該調(diào)節(jié)閥的另端通過一管路伸入到儲水箱中；水頭水箱的上方有一注水管，該注水管伸入到水頭水箱中，該注水管通過一閥門與水泵連接，水泵的另端通過一管路伸入到儲水箱中；水頭水箱的下方連接有一溢水管，該溢水管的另端通過一閥門伸入到儲水箱中；該儲水箱安裝在水頭水箱、試驗(yàn)段的下方。
2.按權(quán)利要求1所述的一種開循環(huán)重力驅(qū)動臥式低湍流度水洞，其特征在于其中該水頭水箱內(nèi)遠(yuǎn)離穩(wěn)定段的一側(cè)安裝有一可將水頭水箱分割出一溢水室的水頭隔板。
3.按權(quán)利要求1所述的一種開循環(huán)重力驅(qū)動臥式低湍流度水洞，其特征在于其中在水頭水箱的一側(cè)穩(wěn)定段的上方分割出一注水室。
4.按權(quán)利要求2和3所述的一種開循環(huán)重力驅(qū)動臥式低湍流度水洞，其特征在于其中在注水室和溢水室之間形成有一主室。
5.按權(quán)利要求4所述的一種開循環(huán)重力驅(qū)動臥式低湍流度水洞，其特征在于其中在主室的上方蓋有一多孔板。
6.按權(quán)利要求5所述的一種開循環(huán)重力驅(qū)動臥式低湍流度水洞，其特征在于其中在主室上方蓋的多孔板的傾斜角度為5-35度。
專利摘要一種開循環(huán)重力驅(qū)動臥式低湍流度水洞,包括水頭水箱、穩(wěn)定段、收縮段、試驗(yàn)段、擴(kuò)壓段、水泵和閥門;其中水頭水箱連接一穩(wěn)定段,穩(wěn)定段連接有一收縮段,另一端連接有一試驗(yàn)段,并連接有一擴(kuò)壓段,另一端接有一流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥并伸入到儲水箱中;水頭水箱的上方有一注水管伸入到水頭水箱中,并通過一閥門與水泵連接伸入到儲水箱中;水頭水箱的下方連接有一溢水管伸入到儲水箱中;儲水箱安裝在水頭水箱、試驗(yàn)段的下方。
文檔編號G01M10/00GK2372682SQ9920843
公開日2000年4月5日 申請日期1999年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月31日
發(fā)明者鄂學(xué)權(quán), 李坤, 林貞彬, 李東暉, 王薇, 高宇欣, 高劍波 申請人:中國科學(xué)院力學(xué)研究所