一种具有内循环生流装置的物理模型水槽的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水利工程的试验技术领域，涉及一种水槽物理模型试验装置，具体地说是涉及一种具有内循环生流装置的物理模型水槽。
【背景技术】
[0002]在水利工程研宄领域，目前有很多问题的机理尚未被充分理解，需要通过物理模型水槽试验的方法进行深入研宄。通过物理模型水槽试验我们可以模拟水利工程中的一些物理现象，如有关泥沙运动规律方面的现象等，都可以通过试验室物理模型水槽进行研宄。
[0003]在进行水槽物理模型试验时，通常需要在水槽中生成一定大小及方向的水流以模拟现实中河道中的水流或者河口地区的潮流，目前试验室水槽大多采用水平循环式和立式循环式这两种置于水槽外部的生流系统进行生流。
[0004]图3所示是采用水平循环式外置生流系统的水槽的结构示意简图，图中I为水泵组，2为输运圆管，3为水库，4为消力池，5为水槽主体部分。此种生流方式是将水槽的工作段与外部管道置于同一水平高度，利用动力系统(水泵组I)通过输运圆管2抽取水库3中的水至消力池4中，通过调整消力池4与水槽主体部分5之间的阀门开度调节消力池4与水槽主体部分5之间的水位差，利用水位差产生水流并通过调节阀门开度调整水流流速大小。此种生流方式是利用动力装置使水流在水平方向上在水槽和管道中循环，从而在水槽内部产生水流。
[0005]图4所示是采用立式循环式外置生流系统的水槽的结构示意图，图中I’为水泵组，2’为输运圆管，3’为水库，4’为消能室，5’为水槽主体部分，6’为混凝土墙，7’为孔洞。此种生流方式是将工作段置于高于循环管道的位置，利用动力系统使水流在水槽和管道组成的纵断面上循环，从而产生水流。根据立式循环式生流装置的原理可知其动力系统产生的能量有部分需转化为流体的势能，因此其对动力系统的要求较水平循环式生流装置要尚O
[0006]如上所述，现有技术的水平循环和立式循环生流装置均需借助水槽外部的外接管道循环水流，占用空间较多且结构复杂，因此造价也较高；同时当涉及泥沙等沉积物试验时，一部分挟沙水流会进入外接管道或水库中，造成管道和水库的淤积，影响生流装置的正常工作。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有内循环生流装置的物理模型水槽，它结构简单、占有空间少、成本低，能够方便实现双向生流且能有效防止挟沙水流进入管道及水槽水库。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案:
一种具有内循环生流装置的物理模型水槽，包括水槽主体和设置于所述水槽主体内的整流装置，其特征在于:在所述的水槽主体内具有一个长方形隔板和一个生流装置；所述的隔板的短边垂直于水槽底板；所述的长边平行于水槽纵板，其长边长度小于所述的水槽纵板的长度；所述的隔板借助于一个长边垂直固定于水槽底板上，将所述的水槽主体分隔为第一区和第二区两个部分；所述的生流装置设置在所述的隔板的一个短边和水槽横板之间、并固定于水槽底板上；所述的生流装置包括一个由数个并列布置的水泵组成的水泵组；所述的水泵组的每个水泵的输入端连接有一个输运进水管，其输出端连接有一个输运出水管。
[0009]所述的隔板通过两个第一角钢支架固定到所述的水槽底板和纵板上；所述的生流装置通过第二角钢支架固定于所述的水槽底板上。
[0010]所述的水泵组及其连接的输运进水管设置在所述的第一区内，所述的输运出水管的出水口设置在所述的第二区内。
[0011]所述的隔板的短边长度至少不小于所述的水槽主体内的蓄水深度。
[0012]所述的隔板采用高强度玻璃钢板。
[0013]所述的生流装置的高度至少不高于所述的水槽主体内的蓄水深度。
[0014]在所述的隔板和第一角钢支架的联接处设置有缓冲垫。
[0015]所述的输运出水管的出水口设置在所述的第一区内，所述的水泵组及其连接的输运进水管设置在所述的第二区内。
[0016]在所述的水槽主体内的两端分别设置有第一生流装置、第二生流装置；所述的第一生流装置的第一水泵组及其连接的第一输运进水管设置在所述的第一区内，所述的第一输运出水管的出水口设置在所述的第二区内；而所述的第二生流装置的第二输运出水管的出水口设置在所述的第一区内，所述的第二水泵组及其连接的第二输运进水管设置在所述的第二区内。
[0017]与现有技术相比，本发明专利的优点和有益效果是:
1.本发明不必借助外部输运管道，可直接在水槽内部循环生流。
[0018]2.结构简单、成本较低、使用方便。由于采用的是水槽内部循环生流，所以无需借助外接管道，因此安装方便且造价低；并且通过调整隔板安放位置，试验段宽度可以任意调节，从而在不影响试验最终结果的基础上，灵活调节试验段宽度节省试验材料费用；同时在生流时只需通过控制开启水泵的个数即可控制流速大小，使用非常方便。
[0019]3.生成水流效果好且容易实现双向生流。由于在设计时生流装置的高度小于试验设计最小水深，确保潜水泵淹没在水中，避免水泵进口处吸入空气，因此生成的水流较为稳定，且在波浪动力情况下，这样的设计也能够减少对波浪形态的影响；同时对于此种物理模型水槽内部的生流装置，只需调整水泵组在水槽中的位置即可实现生成正向或者反向水流，因此极易实现双向生流。
[0020]4.可有效防止泥沙等沉积物淤塞循环管道及水槽水库，特别适用于泥沙等沉积物运动规律的试验研宄。由于水流在循环的过程中不经过外接管道和水槽水库，因此对于泥沙试验，挟沙水流不会经过上述部位，因此也不会在上述部位产生落淤。
【附图说明】
[0021]图1是本发明一种具有内循环生流装置的物理模型水槽的结构示意图，其在水槽单侧安装生流装置。
[0022]图2是本发明另一种优选方式的具有内循环生流装置的物理模型水槽的结构示意图，其在水槽双侧安装生流装置。
[0023]其中，10隔板，11隔板短边，12隔板长边，13第一角钢支架，14缓冲垫；40水槽主体，41水槽纵板，42水槽横板，43水槽底板，44水槽第一区，45水槽第二区；50生流装置，51第二角钢支架，52水泵组，53输运进水管，54输运出水管；90整流装置，91试验段；501第一生流装置，521第一水泵组，531第一输运进水管，541第一输运出水管；502第二生流装置，522第二水泵组，532第二输运进水管，542第二输运出水管。
[0024]图3是现有技术的采用水平循环式外置生流系统的水槽的结构示意图。其中，I水泵组，2输运圆管，3水库，4消力池，5水槽主体。
[0025]图4是现有技术的采用立式循环式外置生流系统的水槽的结构示意图。其中，I’为水泵组，2’为输运圆管，3’为水库，4’为消能室，5’为水槽主体部分，6’为混凝土墙，7’为孔洞。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0027]一种具有内循环生流装置的物理模型水槽，如图1所示，包括水槽主体(40)和设置于所述水槽主体(40)内的整流装置(90)，其特征在于:在所述的水槽主体(40)内具有一个长方形隔板(10)和一个生流装置(50);所述的隔板(10)的短边(11)垂直于水槽底板
(43);所述的长边(12)平行于水槽纵板(41)，其长边(12)长度小于所述的水槽纵板(41)的长度；所述的隔板(10)借助于一个长边(12)垂直固定于水槽底板(43)上，将所述的水槽主体(40)分隔为第一区(44)和第二区(45)两个部分；所述的长边(12)小于所述的水槽纵板(41)的长度，即:隔板(10)的长度应小于水槽(40)的纵向长度；从隔板(10)的两端到所述的水槽两(42)之间的范围作为试验水流的过渡段，能起到消能和平稳水流的作用；所述的生流装置(50)设置在所述的隔板(10)的一个短边(11)和水槽横板(42)之间、并固定于水槽底板(43)上；所述的生流装置(50)包括一个由数个并列布置的水泵组成的水泵组
(52);所述的水泵组(52)的每个水泵的输入端连接有一个输运进水管(53)，其输出端连接有一个输运出水管(54 )。
[0028]所述的隔板(10)通过两个第一角钢支架(13)固定到所述的水槽底板(43)和纵板(41)上；所述的生流装置(50)通过第二角钢支架(51)固定