一种平面径向流模拟实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及渗流实验设备技术领域，尤其涉及一种平面径向流模拟实验装置。
【背景技术】
[0002]地下水在土体孔隙中渗透时，由于渗透阻力的作用，沿程必然伴随着能量的损失。为了揭示水在土体中的渗透规律，法国工程师达西经过大量的实验研究，1856年总结得出渗透能量损失与渗流速度之间的相互关系即为达西定律。平面径向渗流实验是达西定律在径向渗流方式下的体现，可以通过本实验加深对达西定律的理解。
[0003]如图1所示，现有平面径向流模拟装置是由渗流模型、压头水杯、水循环系统、模型支架和流程等部件组成，渗流模型由填砂模型2和测压管I两部分组成，填砂模型2是有机玻璃材质做成的，外表透明可用于观察模型内部流体的流动动态，其中填砂模型2的直径340mm ;相邻两测压点中心距离为50mm，压头高度为600mm，测压管I固定在填砂模型2中，压头水杯是提供固定压力的限位水杯，水杯有内外两层组成，内杯6提供固定压力，夕卜杯5回收溢流的水，并通过水栗7与水箱4连通，形成水循环系统。填砂模型2的出口直接接入量筒3，可通过秒表计算时间，在一定的时间内通过的体积计算出工作液的流量。
[0004]现有径向流设备只能简单测量在一定压头下水面上升的情况，当液面稳定后，排水控制流量，计算流量与压差的关系，其问题一为压头高度限制，测量范围小，不能测量注入量相对大些时的压差与流量；其二为不能考虑不同井网和井距条件下沿程压力的变化。其三填砂模型圆盘较小，中间设置的有机玻璃管较少，不能很好地模拟较长距离下压力变化。
【实用新型内容】
[0005](一 )要解决的技术问题
[0006]本实用新型要解决的技术问题是提供了一种平面径向流模拟实验装置，有效扩大流量的改变范围，简便精确的计量流量，同时增加了渗流模型的用途，可以考虑不同井网下，同样流量和注入速度情况下渗流规律。
[0007]( 二)技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种平面径向流模拟实验装置，包括填砂模型、水循环系统和蠕动栗，所述填砂模型通过蠕动栗与水循环系统连通，所述水循环系统通过蠕动栗实现与所述填砂模型内部的液体循环流动；所述填砂模型上还可拆卸的插立有用于监测压力值的测压管。
[0009]其中，所述水循环系统包括水箱和水栗，所述水箱通过水栗与填砂模型的入口连通，所述填砂模型的出口通过蠕动栗与水箱连通。
[0010]其中，还包括为所述水循环系统提供动力的压头水杯，所述压头水杯通过水循环系统与填砂模型的入口连通，且所述压头水杯设置在高于所述填砂模型的位置。[0011 ] 其中，所述压头水杯设有一个入水口和两个出水口，所述压头水杯的入水口通过所述水栗与水箱连通，两个所述出水口与所述填砂模型和水箱分别连通，所述水箱还与所述填砂模型的出口连通。
[0012]其中，所述压头水杯包括内杯和外杯，所述内杯套设于所述外杯的内部，所述内杯用于提供固定压力，所述外杯用于回收溢流的水；所述内杯与所述压头水杯的入水口连通，且还与所述压头水杯的一个出水口连通，所述压头水杯的另一个出水口与所述外杯连通。
[0013]其中，所述测压管的数量为多个，多个所述测压管成米字形均匀分布在所述填砂模型上。
[0014]其中，所述测压管包括压力管和井筒，所述井筒插埋于所述填砂模型中，所述压力管与井筒连通，且所述压力管上设有刻度。
[0015]其中，所述压力管和填砂模型的材质均为有机玻璃，所述井筒的材质为不锈钢。
[0016]其中，所述填砂模型与测压管的连接处的底部可拆卸的设有丝堵，所述丝堵用于调控所述填砂模型与测压管的连接处的开闭。
[0017]其中，所述婦动栗的流量范围为25ml/min?100ml/min。
[0018](三)有益效果
[0019]本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果:本实用新型的平面径向流模拟实验装置的填砂模型通过蠕动栗与水循环系统连通，水循环系统通过蠕动栗实现填砂模型内部的液体循环流动；填砂模型上还可拆卸的插立有用于监测压力值的测压管。该平面径向流模拟实验装置通过蠕动栗既可以为水循环系统提供动力，又可以有效扩大流量的改变范围，简便精确的计量流量，去除了用量筒测量的麻烦，且可以更加快捷的改变实验流量，加快实验效率；同时增加了渗流模型的用途，可以考虑不同井网下，同样流量和注入速度情况下的渗流规律；测压管密度的增加，使得沿程压力变化看的更加清楚，且测量范围也得到了有效增加。
【附图说明】
[0020]图1为现有技术的平面径向流模拟装置的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型实施例的平面径向流模拟实验装置的结构示意图；
[0022]图3为本实用新型实施例的填砂模型的俯视图。
[0023]其中，1、测压管；2、填砂模型；3、量筒；4、水箱;5、外杯；6、内杯；7、水栗；8、蠕动栗O
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
[0025]在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0026]如图2所示，本实施例所述的平面径向流模拟实验装置的填砂模型2通过蠕动栗8与水循环系统连通，水循环系统通过蠕动栗8实现与填砂模型2内部的液体循环流动，填砂模型2上还可拆卸的插立有用于监测压力值的测压管1，蠕动栗8既可以为水循环系统中的液体流动提供动力支持，又可以实现对填砂模型2上的实验所需测压点的压力、流速和流量的精确测量和准确显示。与此同时，该平面径向流模拟实验装置通过蠕动栗8还可以有效扩大流量的改变范围，简便精确的计量流量，去除了用量筒3测量的麻烦，且可以更加快捷的改变实验流量，加快实验效率；同时增加了渗流模型的用途，可以考虑不同井网下，同样流量和注入速度情况下的渗流规律。
[0027]为了保证平面径向流模拟实验装置的液体循环稳定可靠，本实施例中，以水为循环的液体，在水循环系统中的水箱4通过水栗7与填砂模型2的入口连通，填砂模型2的出口通过蠕动栗与水箱4连通，使水箱4中的水流经填砂模型2的内部后，返回水箱4中。
[0028]本实施例的水循环系统除了可以依靠蠕动栗8作为水循环系统的液体循环动力源外，还可以同时设置压头水杯作为液体循环动力源，以辅助蠕动栗8进行水循环系统的液体循环。压头水杯通过水循环系统与填砂模型2的入口连通，且压头水杯设置在高于填砂模型2的位置；填砂模型2的出口与蠕动栗8连接，压头水杯和蠕动栗8均可以为该实验装置提供水循环动力。
[0029]本实施例的婦动栗8的流量范围优选为25ml/min?100ml/min，实验时可根据实验要求和实际情况进行流量调节。蠕动栗8的设置使得水循环系统动力稳定，持续性强，且蠕动栗8可直接读出填砂模型2的出水流速、流量和压力值，可对填砂模型2的出水流量和压差进行精确测量，使该平面径向流模拟实验装置的测量范围增大，其测量范围和精确度明显优于量筒3 ;同时，增加了该平面径向流模拟实验装置的用途，不但可以进行常规的渗流实验，也可以考虑不同井网下，同样流量和注入速度的情况下的渗流规律。
[0030]本实施例中，压头水杯设有一个入水口和两个出水口，压头水杯的入水口通过水栗7与水箱4连通，两个出水口与填砂模型2和水箱4分别连通，水箱4还与填砂模型2的出口连通；由于压头水杯设置在高于填砂模型2的位置，且压头水杯是提供固定压力的限位水杯，使得压头水杯中流经的液体可以为填砂模型2中的液体提供固定压力，进而使得水通过水栗7从水箱4中被抽出进入压头水杯中，然后经由两个出水口中的一个被压入填砂模型2中，填砂模型2中的水被蠕动栗8栗出并重新输送到水箱4中，形成水循环系统；压头水杯中溢出的多余液体通过与水箱4连接的出水口重新流入水箱4中，保证水循环系统的循环稳定；优选将压头水杯设置在高于测压管I的顶端的位置，以保证水循环动力的稳定。
[0031]本实施例的压头水杯包括内杯6和外杯5，内杯6套设于外杯5的内部，内杯6用于提供固定压力，外杯5用于回收溢流