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专利名称：小型封闭式水平循环水槽装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种模拟实验设备，具体是一种对流体力学、渔具模型、航海模型、鱼类行为、大型海藻培育、人工鱼礁模型等方面的基础理论研究和应用研究而建造的模拟实验用的循环水槽设备。
背景技术：
随着现代科学的发展，目前在海洋工程、渔业生产、水文和水力机械等方面都有愈来愈多的流体力学问题需要研究和解决，只要满足相似理论的要求，这些问题可以在风洞、拖曳水池、水洞或循环水槽中进行试验。以往沿用是静水槽或动水槽中的直水槽和环形水槽，均为开口式，由于在直水槽中无法使水流稳定地循环运行，往往给重复实验带来困难，而环形水槽又还不能完全消除横向环流的影响，使得实验数据的精度受到影响，因此，为了解决上述问题，同时又能取上述两种水槽的优点，小型封闭式水平循环水槽装置可开展静 水槽无法完成的研究内容，如舵、人工鱼礁、浮码头、桥墩、抗风浪网箱、鱼类行为和大型海藻培育等诸多无法解决的研究手段。在循环水槽中，水在循环流动，把试验模型安装在有自由水表面的工作段，可进行长时间的测试，而不受时间的限制，这样不仅便于进行速度和压力的测量，还可通过侧面和底部的观察窗对模型周围的流场进行观察和摄影，这是其它设备所不能代替的。因此，受经费、电源设备和场地等限制，研究和开发小型封闭式水平循环水槽装置可为高等院校、科研院所研究流体力学提供必不可少的实验设备，具有重要的意义。

发明内容
为了克服上述之不足，本发明的目的在于提供一种具有测试方便和不受时间限制的小型封闭式水平循环水槽装置。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是
小型封闭式水平循环水槽装置，它是由小导引段的水流输出端、第一级扩张段、中导引段、第二级扩张段、大导引段、第一收缩段、试验段、第三级扩张段、第二收缩段和小导引段的回流端依次连接构成封闭的水流循环槽，其中，试验段的顶部敞开，所述中导引段的弯段处设有中导引弯角整流器，所述大导引段的弯段处设有大导引弯角整流器，所述大导引段和第一收缩段之间依次设有井形蜂窝整流器和网状整流器；所述小导引段内设有转轴，转轴的位于小导引段内一端部设有螺旋桨，另一端伸出水流循环槽外，电机通过传动带带动其转动。所述第三级扩张段和第二收缩段之间设有防护网，所述防护网是由不锈钢材料制成。所述小导引段中设有支架，所述转轴通过轴承安装在支架的安装孔上。所述转轴的伸出水流循环槽外的一端设有链轮，电机通过链条与链轮联接。所述支架采用十字架的结构，所述安装孔设在十字架的中心部。
所述水流循环槽的各部分以及支架都是由PVC材料制成。所述大导引段上的顶部间隔分布有两个以上维护口，每个维护口处铰接有顶盖。本发明的有益效果由于采用上述的结构形式，该封闭式水平循环水槽装置具有以下优点1. 循环管路流动稳定；2.适宜流场的观察和试验模型的观察；3.在试验段沿横截面流速分布均匀并可控制流速；4.可控制平流和湍流速度的大�。�5.水的透明度高，可进行流体力学基础试验、船舶操纵性试验、大型海藻培育方法试验、流动图形的观察和摄影
坐寸ο


下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。图I为本发明的结构示意 图2为图I所示支架的结构示意 图3为图I所示的中导引弯角整流器的结构示意 图4为图3所示的侧视 图5为图I所示的井形蜂窝整流器的结构示意 图6为图5所示的侧视图。图中1、小导引段；2、第一级扩张段；3、中导引段；4、中导引弯角整流器；5、第二级扩张段；6、大导引段；7、大导引弯角整流器；8、井形蜂窝整流器；9、网状整流器；10、第一收缩段；11、试验段；12、第三级扩张段；13、防护网；14、第二收缩段；15、链轮；16、转轴；17、电机；18、螺旋桨；19、支架；20、安装孔。
具体实施例方式如图I所示，小型封闭式水平循环水槽装置，它是由小导引段I的水流输出端、第一级扩张段2、中导引段3、第二级扩张段5、大导引段6、第一收缩段10、试验段11、第三级扩张段12、第二收缩段14和小导引段的回流端依次连接构成封闭的水流循环槽，其中，试验段11的顶部敞开，所述中导引段3的弯段处设有中导引弯角整流器4 (如图3和图4所示)，所述大导引段6的弯段处设有大导引弯角整流器7，所述大导引段6和第一收缩段10之间依次设有井形蜂窝整流器8 (如图5和图6所示)和网状整流器9 ;所述第三级扩张段和第二收缩段之间设有防护网13，所述防护网是由不锈钢材料制成；所述小导引段I内设有转轴16，转轴16的位于小导引段内一端部设有螺旋桨18，另一端伸出水流循环槽外，其上设有链轮15，电机17通过链条带动链轮15，链轮带动转轴，转轴带动螺旋桨18转动，在螺旋桨的作用下，水流循环槽内的水不停地循环流动。另外，所述水流循环槽的各部分以及支架都是由PVC材料制成。所述大导引段上的顶部间隔分布有两个以上维护口，每个维护口处铰接有顶盖(图中无显示)。如图2所示，所述小导引段I中设有支架19，所述转轴16通过轴承安装在支架19的安装孔20上。所述支架19采用十字架的结构，安装孔20设在十字架的中心部。小型半封闭式水平循环水槽装置安装要求
I.塑料构件的连接采用焊接工艺，焊缝要平整光滑、不允许有凹陷、泡眼和裂缝，焊接严密不漏水。各构件允许有因焊接引起的轻微变形，但不能影响整体尺度。
2.各构件安装之前必须检查基座的尺度和水平情况，如出现误差，应在安装时采取措施弥补，确保水平面和尺度的精度。3.各构件安装之前先铺上与基座面相等的橡胶垫(厚度为8mm)，再在垫的上面安装构件。4.各塑料构件安装完毕，在水槽胴体两边每隔约I. 20m焊接“丁”字形固定座一只。用膨胀螺栓与基座连接固定。5.在安装“大导引段”时，顶板居中预留500X500mm的窗口 3处(每段一处)。窗口加焊25X25mm的框边，顶加设与框边吻合一致的窗顶盖，顶盖与框边用铜合页连接。6.所有部件安装完毕，应经试运行I小时以上，其中高速运行不应小于O. 5小时，检查运行中的渗漏情况。运行过程不允许渗漏。7.验收前应经48小时满载水检验渗漏情况，在非运行状态下满载水48小时内不 允许渗漏。本发明的工作原理，循环水槽的结构形式有卧式、水平式、立式和垂直漏斗式，它主要利用该水槽技术可以完成舵、人工鱼礁、浮码头、桥墩、抗风浪网箱、鱼类行为和大型海藻培育等研究在恒定流场中的试验，可准确模拟试验样品在实际环境中所受流场的各部分受力情况，从而提高试验样品的安全性、稳定性等。使用本技术中的装置可以确保每次试验的流场保持一致，有利于各种试验样品的改进分析，因此本技术是验证试验样品在流场中受力情况分析的有力手段。
权利要求
1.一种小型封闭式水平循环水槽装置，其特征在于它是由小导引段的水流输出端、第一级扩张段、中导引段、第二级扩张段、大导引段、第一收缩段、试验段、第三级扩张段、第二收缩段和小导引段的回流端依次连接构成封闭的水流循环槽，其中，试验段的顶部敞开，所述中导引段的弯段处设有中导引弯角整流器，所述大导引段的弯段处设有大导引弯角整流器，所述大导引段和第一收缩段之间依次设有井形蜂窝整流器和网状整流器；所述小导引段内设有转轴，转轴的位于小导引段内一端部设有螺旋桨，另一端伸出水流循环槽外，电机通过传动带带动其转动。
2.根据权利要求I所述的小型封闭式水平循环水槽装置，其特征在于所述第三级扩张段和第二收缩段之间设有防护网，所述防护网是由不锈钢材料制成。
3.根据权利要求I或2所述的小型封闭式水平循环水槽装置，其特征在于所述小导引段中设有支架，所述转轴通过轴承安装在支架的安装孔上。
4.根据权利要求3所述的小型封闭式水平循环水槽装置，其特征在于所述转轴的伸出水流循环槽外的一端设有链轮，电机通过链条与链轮联接。
5.根据权利要求3所述的小型封闭式水平循环水槽装置，其特征在于所述支架采用十字架的结构，所述安装孔设在十字架的中心部。
6.根据权利要求3所述的小型封闭式水平循环水槽装置，其特征在于所述水流循环槽的各部分以及支架都是由PVC材料制成。
7.根据权利要求I或2所述的小型封闭式水平循环水槽装置，其特征在于所述大导引段上的顶部间隔分布有两个以上维护口，每个维护口处铰接有顶盖。
全文摘要
本发明公开了一种小型封闭式水平循环水槽装置，它是由各段构成封闭的水流循环槽，其中，试验段的顶部敞开，所述中导引段的弯段处设有中导引弯角整流器，所述大导引段的弯段处设有大导引弯角整流器，所述大导引段和第一收缩段之间依次设有井形蜂窝整流器和网状整流器；所述小导引段内设有转轴，转轴的一端设有螺旋桨。由于采用上述的结构形式，该封闭式水平循环水槽装置具有以下优点1.循环管路流动稳定；2.适宜流场的观察和试验模型的观察；3.在试验段沿横截面流速分布均匀并可控制流速；4.可控制平流和湍流速度的大�。�5.水的透明度高，可进行流体力学基础试验、船舶操纵性试验、大型海藻培育方法试验、流动图形的观察和摄影等。
文档编号G01M10/00GK102829949SQ201210298208
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者卢伙胜, 陈春亮, 颜云榕, 纪文君, 陈文河 申请人:广东海洋大学