水工模型管流的下游边界压力控制装置制造方法
【专利摘要】一种水工模型管流的下游边界压力控制装置，装设于一水工模型的下游，包含：一控制管，包括一倒U型管本体，自管本体二端共同沿一转轴相反延伸的一与水工模型连接的进水端和一相反的出水端，且管本体顶段的上表面设有至少一通气孔，进水端设有一可控制水工模型中水流进入管本体的阀门；及一起重机构，用以控制管本体绕转轴旋转；一架设在该控制管旁侧的支撑架，供起重机构固定在其上。可避免改变进水端的流场；管顶段下游端到出水端间，将形成自由跌水的消能效果，使出口端水流冲力大的问题舒缓减小。
【专利说明】水工模型管流的下游边界压力控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制装置，尤其是一种水工模型管流的下游边界压力控制装置。
【背景技术】
[0002]一般用以控制下游边界经常有以下困难:1.管流的流动主要是由上下游两端的压力差控制，若其压力差过大，流出的水流衡力大，使边界条件不易控制。2.下游边界亦可用固定水位加以控制，利用平水池使水位达到设计的水头，管流直接进入水体以减缓其力道，此方式空间过大费用较高。3.于下游边界可用消能的方式加以控制，利用各种不同管径、弯管及可调式(可上升下降)的套管相接，使水流能量减少，达到消能的目的。利用套管来控制压力水头，上升下降方式的操作控制不易，套接处常因压力过大漏水甚至破坏。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是克服现有技术缺陷，提供一种水工模型管流的下游边界压力控制装置。
[0004]为解决上述技术问题采用的技术方案是:一种水工模型管流的下游边界压力控制装置，装设于一水工模型的下游，包含:一控制管，包括一倒U型管本体，自管本体二端共同沿一转轴相反延伸的一与水工模型连接的进水端和一相反的出水端，且管本体顶段的上表面设有至少一通气孔，进水端设有一可控制水工模型中水流进入管本体的阀门；及一起重机构，用以控制管本体绕转轴旋转；一架设在该控制管旁侧的支撑架，供起重机构固定在其上。
[0005]通气孔有多个，分别设在管本体顶段上，且利用孔塞将低于管内水位的通气孔塞住。
[0006]该发明的有益效果是:可避免改变进水端的流场；管顶段下游端到出水端间，将形成自由跌水的消能效果，使出口端水流冲力大的问题舒缓减小。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明实施例的水工模型示意图；
[0008]图2为本发明实施例的侧视图；
[0009]图3是本发明实施例的立体图；
[0010]图4是图2的III一III截面视图；
[0011]图5是图2的IV —IV截面视图。
[0012]1 一控制管，10 —转轴，11 一管本体，110 —通气孔,12 —进水端，13 —出水端，14 -阀门，15 一压力计，16 一防漏接头，2 一起重机构，3 —支撑架，4 一顶段，5 一水工模型，51 一陡降模型，52 —水平段模型，53 —排气管。
【具体实施方式】
[0013]本新型水工模型管流的下游压力边界控制装置的较佳实施例，是设于一如图1所示的水工模型5的下游端。水工模型5包含一陡降模型51及一水平段模型52。本新型下游压力边界控制装置，即装设于水平段模型52的末端。如图2、3所示，控制装置包含一与水工模型5相接的控制管1、一起重机构2，及一架设在控制管1旁侧的支撑架30控制管1包括一倒U型管本体11，在本实施例是以聚氯乙烯(PVC)制成的硬管，但也可以是亚克力管。管本体11的头端透过一可旋转式防漏接头16与该水平段模型52末端相连接，定义一进水端12，及其相反的一出水端13，其延伸方向为一转轴10。进水端12处设有一压力针15可量测管内压力值大小，且进水端12下游处则设有一可控制水工模型5的水流进入管本体11的阀门14。管本体11管顶段4，也就是图2中该管本体11直立的至高处，上表面开有多个通气孔110。配合图4，以直立状态下管本体11管顶段4的一截面III一III来就，本实施例的通气孔110设在水平直径的45°仰角的位置及正顶面，以避免管本体11倾斜时，通气孔110被水覆盖而无法达到通气的效果。管本体11的管顶段4内自由水面的压力维持在一大气压，进水端12的压力水头可藉由管顶段4管内的水位高程控制，此即下游端的边界压力控制。起重机构2固定组设在支撑架3至高点或侧边受驱动。而如图5所示侧向下放或上拉管本体11，使管本体1整体可绕该转轴10倾斜至一预定角度，甚至接近水平。管本体11倾斜使管内液面将高于其中处于低位的通气孔110，可利用孔塞将该通气孔110塞住。
【权利要求】
1.一种水工模型管流的下游边界压力控制装置，其特征在于:装设于一水工模型的下游，包含:一控制管，包括一倒U型管本体，自管本体二端共同沿一转轴相反延伸的一与水工模型连接的进水端和一相反的出水端，且管本体顶段的上表面设有至少一通气孔，进水端设有一可控制水工模型中水流进入管本体的阀门；及一起重机构，用以控制管本体绕转轴旋转；一架设在该控制管旁侧的支撑架，供起重机构固定在其上。
2.如权利要求1所述的水工模型管流的下游边界压力控制装置，其特征在于:通气孔有多个，分别设在管本体顶段上，且利用孔塞将低于管内水位的通气孔塞住。
【文档编号】E02B1/02GK104278655SQ201410609232
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】刘德伟, 杜鹰, 王光勇, 罗祥华 申请人:成都爱斯顿测控技术有限公司