一种岸坡模型污染扩散实验装置的制造方法_2

文档序号:8471546阅读:来源:国知局
度变化,模拟自然水域中污染物横向与垂向扩散系数不相等的紊流条件,示踪药剂的扩散在内水槽中完成,以避免示踪药剂泄漏,保证实验结果的准确性。
[0007]本发明与现有技术相比,采用在内水槽外侧套制外水槽的槽中槽结构,内水槽内部模拟复杂岸坡水域且底部开设连通孔使其内外部所受压力相同,内水槽内部使用振荡格栅模拟紊流水体环境,防水密封的外水槽承受结构压力并为内水槽提供安装空间、为实验模型提供静止水域的环境条件;其结构简单,操作方便,在实验过程中能保持复杂岸坡模型整体性、实验参数精确性和药剂守恒性,提高实验成功率。
【附图说明】
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[0008]图1为本发明的外水槽与基础底座的主体结构原理示意图。
[0009]图2为本发明的内水槽与加药箱的主体结构原理示意图。
[0010]图3为本发明的格栅与机械传动单元的主体结构原理示意图。
[0011]图4为本发明的偏心轮与配件的主体结构原理示意图。
[0012]图5为本发明的实验过程原理示意框图。
【具体实施方式】
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[0013]下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步描述。
[0014]实施例1:
[0015]本实施例涉及的岸坡模型污染扩散实验装置的主体结构由外水槽与基础底座单元、内水槽与加药箱单元和格栅与机械传动单元三个部分组合而成,包括外水槽1、基础底座2、插板槽3、外水槽左立面4、外水槽右立面5、外水槽前立面6、外水槽后立面7、槽钢框架8、螺栓9、排水孔10、支撑楔11、支撑柱12、角钢13、进水孔14、外水槽底面15、不锈钢螺丝16、内水槽17、加药箱18、内水槽前立面19、内水槽后立面20、内水槽右立面21、内水槽底面22、岸坡23、插板24、连通孔25、格栅26、包边27、滑轨28、滑块29、连杆30、偏心轮31、电机32、联轴器33、第一螺丝34、固定钢筋35、第二螺丝36、钢筋连杆37和连接轴38 ;在外水槽与基础底座单元中,外水槽I包括外水槽左立面4、外水槽右立面5、外水槽前立面6、外水槽后立面7和外水槽底面15,外水槽I的顶部开口,外水槽左立面4的上部凸出并开设进水孔14,外水槽右立面5的下部开设排水孔10,外水槽后立面7和自由拆装的外水槽前立面6分别通过涂刷有防锈漆的槽钢框架8和角钢13固定,槽钢框架8与角钢13焊接式连接,外水槽底面15通过不锈钢螺丝16与基础底座2固定连接,外水槽底面15与外水槽左立面4、外水槽右立面5和外水槽后立面7的交界处、外水槽后立面7与外水槽左立面4和外水槽右立面5的交界处均通过防水强力胶粘接,插装在外水槽左立面4和外水槽右立面5之间的外水槽前立面6与外水槽左立面4、外水槽右立面5和外水槽底面15的交界处均通过防水胶皮密封,外水槽I通过螺栓9与墙面固定连接;在内水槽与加药箱单元中,内水槽17包括内水槽前立面19、内水槽后立面20、内水槽右立面21和内水槽底面22,内水槽17的顶部开口,内水槽17的左上部凸出部分构成加药箱18,内水槽17与加药箱18之间置有插板24分隔,内水槽17的凸出部分内侧壁制有供插板24插拔的插板槽3,内水槽底面22由三块有机玻璃板使用防水强力胶粘接而成,岸坡23由直径140mm的有机玻璃管截取弦长为100mm,宽度与内水槽底面22宽度相等的圆弧构成,6_8块岸坡23均匀粘接在内水槽底面22上,以便于模拟天然河流、水库的复杂岸坡水域环境;内水槽底面22靠近内水槽右立面21的一端开设连通孔25,连通孔25与外水槽I和内水槽17连通,外水槽I和内水槽17处于同一压力,内水槽底面22的下面分别固定粘接有支撑楔11和支撑柱12,支撑楔11与外水槽左立面4固定粘接,支撑柱12使用不锈钢螺丝16与外水槽底面15连接,内水槽底面22与内水槽前立面19、内水槽后立面20、加药箱18的左侧面和内水槽右立面21的交界处、内水槽前立面19与加药箱18的左侧面和内水槽右立面21的交界处、内水槽后立面20与加药箱18的左侧面和内水槽右立面21的交界处均通过防水强力胶固定粘接;在格栅与机械传动单元中,格栅26为不锈钢条正交隔条编织构成的网状结构,格栅26的周边通过包边27封闭加固,以防止格栅26的边缘破坏内水槽17内壁,钢筋连杆37的一端通过绑扎带36与格栅26的上部连接,钢筋连杆37的另一端通过第一螺丝34与滑块29连接,滑块29与连杆30固定连接,连杆30的另一端与偏心轮31固定连接,电机32通过与其适配的联轴器33与偏心轮31连接,电机32通过连接轴38与位于外水槽后立面7 —侧的槽钢框架8顶部固定连接,电机32固定于外水槽I顶部中心处,滑轨28的两端与涂刷有防锈漆的钢筋35固定连接,滑轨28在内水槽17的上部并与内水槽17的顶面横向中轴线平行,滑轨28中有与其配合的滑块29。
[0016]本实施例涉及的岸坡模型污染扩散实验装置使用时,首先安装岸坡模型污染扩散实验装置,把放置有格栅26的内水槽17装入外水槽I中,插装外水槽前立面6并用防水胶皮密封外水槽前立面6与外水槽左立面4、外水槽右立面5和外水槽底面15的交界处,将用角钢13焊接加固的槽钢框架8套制在外水槽I外部,将槽钢框架8固定连接电机32的一侧置于外水槽后立面7 —侧,槽钢框架8通过不锈钢螺丝16与基础底座2连接,提起格栅26,通过绑扎带36将格栅26和钢筋连杆37连接,通过螺栓9将外水槽I与建筑墙面固定连接,以增加其结构稳定性,防止外水槽I在实验过程中晃动;然后从后到前依次布置光源、岸坡模型污染扩散实验装置、摄像机和计算机,从进水孔14向外水槽I注水,水通过连通孔25进入内水槽17,外水槽I和内水槽17处于同一水域环境,开启电机32并根据实验要求设定其转速,电机32通过偏心轮31带动滑块29在滑轨28上产生位移,滑块29产生的位移通过钢筋连杆37带动格栅26在内水槽17中作水平匀速往复运动,格栅26在水平运动过程中与内水槽17中的水体的水平面垂直且在最大振幅处不接触内水槽17的槽壁,格栅26运动10-15分钟后内槽水17中的水体形成紊流条件,在加药箱18中加入示踪药剂,拿掉插板24,用摄像机采集示踪药剂进入内水槽17后的扩散瞬时图像,最后将采集到的示踪剂扩散瞬时图像传输到计算机上进行数据分析和处理,通过图像处理软件将示踪药剂的二维浓度场以浓度线图的形式输出在显示器上;实验结束后,模拟其他复杂岸坡水域环境时,首先打开排水孔10放掉外水槽I和内水槽17中的实验用水,然后取下槽钢框架8和外水槽前立面6,除去绑扎带36后拿出内水槽17和格栅26,更换其他复杂岸坡需要的内水槽17和格栅26,每次更换内水槽17和格栅26时,对岸坡模型污染扩散实验装置进行整体检修,在滑块29与滑轨28之间涂抹润滑油以减少阻力。
[0017]本实施例涉及的岸坡模型污染扩散实验装置中,外水槽1、内水槽17和加药箱18均为有机玻璃材质,外水槽I的内壁与内水槽17的外壁之间相距10-15mm,外水槽I为内水槽17提供静止水域条件,内水槽17内外均充满水保证内外水压平衡,格栅26的尺寸小于内水槽17的尺寸并根据实验角度和岸坡复杂程度变化,模拟自然水域中污染物横向与垂向扩散系数不相等的紊流条件,示踪药剂的扩散在内水槽17中完成,以避免示踪药剂泄漏,保证实验结果的准确性。
[0018]实施例2:
[0019]本实施例涉及的岸坡模型污染扩散实验装置结构及其实验步骤同实施例1,其具体设计参数
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