专利名称：调压室教学实验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种可在一个实验台上完成不同类型调压室实验的调压室教学实验装置，属于包括水力学、水利工程学科教学仪器技术领域。
背景技术：
利用调压室是水利水电工程水电站、泵站长输水系统中减小水锤压力、稳定机组运行的重要建筑物。调压室的水流现象复杂，影响其水力现象的因素很多，如调压室的型式、输水管道长度和水头损失、水流进/出调压室的水力阻抗、水库水位、机组启闭规律及时间等等，而在实际工程中又难以见到调压室的水力现象，即便在实验室中个别实际工程的调压室实验模型，也无法满足教学要求逐一反映上述各因素的影响。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的缺陷，提出一种新型结构的调压室教学实验装置，使学生在课堂上直观地观测到不同参数对调压室涌浪的影响，并通过计算机数据采集系统实时记录下涌浪的波动过程，满足教学要求逐一反映影响其水力现象的诸多因素。弥补了在实际工程中难以见到调压室的水力现象的缺憾。本发明的技术解决方案其结构是在上水箱的进水口与下水箱的出水口间设有循环水泵，引水管的进、出口处与上水箱的进、出水口对应相接，在引水管的弯管处与引水管的出口处间设换向阀，在引水管的弯管处与引水管的出口处间设换向阀，两换向阀间串接差动式调压室、阻抗式调压室，差动式调压室与阻抗式调压室间联接快速关闭阀，引水管与下水箱间串接回水管，回水管上串接闸阀、电磁流量计。
本发明的优点可以在一个实验台上进行不同类型调压室的实验，通过改变影响调压室水力现象的各种参数，如管道长度、调压室型式、阻抗孔口面积、升管顶高程等等，直观地观测到不同参数对调压室涌浪的影响，同时通过计算机数据采集系统实时记录下涌浪的波动过程。
附图1是本发明的俯视图。
附图2是本发明使用时的结构示意图。
图中的1是上水箱、2是换向阀、3是快速关闭阀、4是换向阀、5是差动式调压室、6是阻抗式调压室、7是回水管、8是电磁流量计、9是桌面、10是下水箱、11是引水管、12是循环水管、13是闸阀，a、b、c、d、e、f、g、h、i、j是引水管11上的各点。
具体实施例方式
对照附图，其结构是在上水箱1的进水口与下水箱10的出水口间设有循环水泵12，引水管11的进、出口处的点a、f与上水箱1的进、出水口对应相接，在引水管11的弯管处点d与引水管11的出口处点f间设换向阀2，在引水管11的弯管处点c与引水管11的出口处点f间设换向阀4，换向阀2与换向阀4间串接差动式调压室5、阻抗式调压室6，差动式调压室5与阻抗式调压室6间联接快速关闭阀3，引水管11与下水箱10间串接回水管7，回水管7上串接闸阀13、电磁流量计8。由于换向阀2和换向阀4一次只允许连通三岔管中任意两根管路，也就是每次实验只能对其中一个调压室进行，但可任意选择调压室。当某一调压室底部管路接通后，待水流稳定后，只要快速关闭或开启阀门3，相应的调压室水面就会产生波动，不同类型的调压室波动过程是不同的。
工作时，打开循环水泵电源，水泵便从下水箱中抽水向上水箱供水，将上水箱的平水槽调整到所需水位；当上水箱水位达到所需水位后可以开始实验；选定所要实验的调压室型式(阻抗式/差动式)以及通过换向阀门选择引水管道的长度(长管/短管，例如对于阻抗式调压室短管就是从a-b-g-i-j到回水管流回下水箱，长管就是从f-e-d-c-b-g-i-j到回水管流回下水箱)；上水箱水经引水管流入调压室，调节闸阀，同时读出电磁流量计的读数，使引水管道的引用流量达到实验所要求得值；若使用差动式调压时进行实验，还可调整升管的顶高程和阻抗孔口的大小；亦可通过实验得到“理想差动式调压室”的水流状态；立即关闭/开启快速关闭阀门，此时调压室水位开始波动，可以观察或通过计算机数据采集得到水位波动的过程；可以测出恒定状态下，调压室水位与上水箱水位之差，该差值即为恒定流状态下，调压室上游引水道的水头损失hw0。
本实验装置使用过程如下将上水箱的平水槽调整到高/低水位，然后锁定平水槽，此时上、下水箱的水位差即为调压式的上下游水头H0；选定要实验的调压式型式(简单式/差动式)，根据选定的调压式型式，通过换向阀门改变引水管道的长度(长管/短管)，然后调节闸阀，同时读出电磁流量计的读数，使引水管道的引用流量达到实验所要求得值；若使用差动式调压时进行实验，还可调整升管的顶高程和阻抗孔口的大小；亦可通过实验得到“理想差动式调压室”的水流状态；测出恒定状态下，调压室水位与上水箱水位之差，该差值即为恒定流状态下，调压室上游引水道的水头损失hw0。检查传感器的连接是否正确，如无误，则调整计算机数据采集系统于准备纪录状态；启动数据采集系统后，立即关闭/开启快速关闭闸门，此时调压室水位开始波动，计算机可实时记录下水位波动的过程曲线和流量变化的过程曲线；水位波动稳定后即可关闭数据采集系统。
权利要求
1.调压室教学实验装置，其特征是在上水箱(1)的进水口与下水箱(10)的出水口间设有循环水泵(12)，引水管(11)的进、出口处的点a、f与上水箱(1)的进、出水口对应相接，在引水管(11)的弯管处点d与引水管(11)的出口处点f间设换向阀(2)，在引水管(11)的弯管处点c与引水管(11)的出口处点f间设换向阀(4)，换向阀(2)与换向阀(4)间串接差动式调压室(5)、阻抗式调压室(6)，差动式调压室(5)与阻抗式调压室(6)间联接快速关闭阀(3)，引水管(11)与下水箱(10)间串接回水管(7)，回水管(7)上串接闸阀(13)、电磁流量计(8)。
全文摘要
本发明是一种调压室教学实验装置，其结构是在上水箱的进水口与下水箱的出水口间设有循环水泵，引水管的进、出口处与上水箱的进、出水口对应相接，在引水管的弯管处与引水管的出口处间设换向阀，在引水管的弯管处与引水管的出口处间设换向阀，两换向阀间串接差动式调压室、阻抗式调压室，差动式调压室与阻抗式调压室间联接快速关闭阀，引水管与下水箱间串接回水管，回水管上串接闸阀、电磁流量计。优点可在一个实验台上进行不同类型调压室的实验，通过改变影响调压室水力现象的各种参数，如管道长度、调压室型式、阻抗孔口面积、升管顶高程等等，直观地观测到不同参数对调压室涌浪的影响，同时通过计算机数据采集系统实时记录下涌浪的波动过程。
文档编号G01M10/00GK1763490SQ20051009455
公开日2006年4月26日 申请日期2005年9月27日 优先权日2005年9月27日
发明者胡明, 蔡付林, 朱粤东, 周澄, 刘德有, 周建旭 申请人:河海大学