专利名称：变频脉冲射流装置的制作方法
技术领域：
本发明属于水电水利工程试验设备，特别涉及一种用于研究缝隙水体在动水冲击作用下的水力学特性(如压力、流速、压力波传递规律等)的试验设备。
背景技术：
缝隙中水体在动水冲击作用下，其压力和水流速度均会按照一定规律传播。了解和掌握其传播规律对于研究基岩破坏或人工混凝土衬砌块体的破坏具有重要意义。
关于缝隙中水体在动水冲击作用下的水力学特性，由于无相应的试验设备，现有技术仅通过数值计算方法获得。实际工程及其实体模型的缝隙水流具有不同类型的压力和流速，不同类型压力和流速的传播规律也存在差异，因此，仅靠计算难于得到符合实际的准确数据，这给研究工作的深入和实际工程的设计带来很大的困难。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于研究缝隙水体在动水冲击作用下的水力学特性的变频脉冲射流装置，以满足科学研究和实际工程的需要。
本发明所述变频脉冲射流装置包括变频器、调速电机、调频转轮、水泵、供水管和试验段。调频转轮上开设有形成缝隙水流的条形孔，所述条形孔的数量、尺寸(宽度和长度)和孔距均可以根据需要调整，条形孔的形状有多种，如椭圆形孔或螺旋孔或腰形孔，但从加工的角度考虑，最好是以调频转轮的中心为圆心的圆弧段形状的孔，并分布在调频转轮的周边。各构件的组装方式如下水泵与供水管的进水端连接，流量控制阀安装试验段上，供水管出水端与试验段的进水端相向安装，供水管的出水端端面与试验段的进水端端面均安装有止水密封圈，且两端面之间留有与调频转轮的厚度相匹配的夹缝，变频器的输出端与调速电机连接，调频转轮安装在调速电机的动力输出轴上，其开设有条形孔的部位位于供水管出水端端面与试验段进水端端面之间的夹缝中。
所述供水管和试验段为矩形管或圆形管或椭圆形管。
本发明所述变频脉冲射流装置的工作方式和工作原理将变频器输出的电流频率调整至需要值，然后启动调速电机，调频转轮在调速电机的带动下转动，其上的条形孔按一定的频率进入供水管出水端端面与试验段进水端端面之间的夹缝中；根据需要选定水泵扬程并启动水泵，一定压力的水流被送入供水管，当调频转轮上的条形孔转至供水管出水端端面与试验段进水端端面之间的夹缝中时，供水管中的水流通过条形孔后以一定压力和流速进入试验段。在试验段进行检测，即可得到缝隙水体在动水冲击作用下的水力学特性试验数据。调整水泵扬程可以控制试验段水流压力的大小；调整变频器输出电流的频率(调速电机转速)和改变调频转轮的条形孔数量、孔距可以控制试验段水流冲击作用力的频率；改变条形孔的形状可以控制水流冲击作用力的波形；调整流量控制阀可以控制试验段水流流量的大小。
本发明具有以下有益效果1、可对缝隙中水体在动水冲击作用下的水力学特性进行检测，提供准确的试验数据，改变了仅靠计算获得此类数据的现状。
2、构件的调整和更换方便，易于根据需要形成不同频率、压力、波形和大小的冲击射流，满足科学研究和工程实际的需要。
3、结构简单，易于制作，成本低廉。
图1是本发明所述变频脉冲射流装置的一种结构示意图；图2是调频转轮的一种结构简图；图3是调频转轮的又一种结构简图；图4是供水管出水端端面与试验段进水端端面的第一种结构示意图；图5是供水管出水端端面与试验段进水端端面的第二种结构示意图；图6是供水管出水端端面与试验段进水端端面的第三种结构示意图；图7是供水管出水端端面与试验段进水端端面的第四种结构示意图；图8是本发明所述变频脉冲射流装置与管式循环水池的组合示意图。图中，1-变频器、2-调速电机、3-调速电机动力输出轴、4-调频转轮、5-水泵、6-供水管、7-止水密封圈、8-试验段、9-流量控制阀、10-条形孔、11-管式循环水池。
具体实施例方式
如图1所示，变频脉冲射流装置包括控制电机转速的变频器1、调速电机2、调频转轮4、水泵5、供水管6和试验段8。水泵5与供水管6的进水端连接，流量控制阀9安装试验段的出水端；供水管6出水端与试验段8的进水端相向安装，供水管6的出水端端面与试验段8的进水端端面均安装有止水密封圈7，且两端面之间留有与调频转轮4的厚度相匹配的夹缝；变频器1的输出端与调速电机连接，调频转轮4安装在调速电机2的动力输出轴3上，其开设有条形孔的部位位于供水管6出水端端面与试验段8进水端端面之间的夹缝中。变频器1、调速电机2、水泵5均可从市售商品中选购。
如图2、图3所示，调频转轮4上开设有形成缝隙水流的条形孔10，条形孔10是以调频转轮的中心为圆心的圆弧段形状的孔，数量既可是奇数，又可是偶数，均匀分布在调频转轮圆周周边(也可非均匀分布)。调频转轮4用不锈钢加工而成。
如图4、图5、图6、图7所示，供水管6和试验段8为长方形管或椭圆形管或正方形管或圆形管，供水管6的出水端端面与试验段8的进水端端面均安装有止水密封圈7。
如图8所示，本发明所述变频脉冲射流装置使用时配置有管式循环水池11，管式循环水池的出水端与水泵5的进水端连接，管式循环水池的进水端与流量控制阀9的出水端连接。
权利要求
1.一种变频脉冲射流装置，其特征在于包括变频器(1)、调速电机(2)、调频转轮(4)、水泵(5)、供水管(6)和试验段(8)，调频转轮(4)上开设有形成缝隙水流的条形孔(10)，水泵(5)与供水管(6)的进水端连接，流量控制阀(9)安装试验段上，供水管(6)出水端与试验段(8)的进水端相向安装，供水管的出水端端面与试验段(8)的进水端端面均安装有止水密封圈(7)，且两端面之间留有与调频转轮(4)的厚度相匹配的夹缝，变频器(1)的输出端与调速电机连接，调频转轮(4)安装在调速电机(2)的动力输出轴(3)上，其开设有条形孔的部位位于供水管(6)出水端端面与试验段(8)进水端端面之间的夹缝中。
2.根据权利要求1所述的变频脉冲射流装置，其特征在于调频转轮上开设的形成缝隙水流的条形孔(10)是以调频转轮的中心为圆心的圆弧段形状的孔，分布在调频转轮圆周周边。
3.根据权利要求1或2所述的变频脉冲射流装置，其特征在于供水管(6)和试验段(8)为矩形管或圆形管或椭圆形管。
全文摘要
一种变频脉冲射流装置，包括变频器、调速电机、调频转轮、水泵、供水管和试验段，调频转轮上开设有形成缝隙水流的条形孔。各构件的组装方式如下水泵与供水管的进水端连接，流量控制阀安装试验段上，供水管出水端与试验段的进水端相向安装，供水管的出水端端面与试验段的进水端端面均安装有止水密封圈，且两端面之间留有与调频转轮的厚度相匹配的夹缝，变频器的输出端与调速电机连接，调频转轮安装在调速电机的动力输出轴上，其开设有条形孔的部位位于供水管出水端端面与试验段进水端端面之间的夹缝中。此种装置可对缝隙中水体在动水冲击作用下的水力学特性进行检测，易于根据需要形成不同频率、压力、波形和大小的冲击射流。
文档编号G01M10/00GK1888845SQ20061002142
公开日2007年1月3日 申请日期2006年7月20日 优先权日2006年7月20日
发明者许唯临, 张建民, 杨永全, 王韦, 刘善均, 曲景学, 邓军 申请人:四川大学