構示意圖。
[0038] 圖中,A1-.水壓差計,A2-測壓計,A3-實驗管道,A4-水銀壓差計,A5-滑動測量 尺,A6-出水閥門,A7-進水閥,A8-穩(wěn)壓筒;
[0039] 1-恒流水箱,2-內箱,3-外槽,4-隔板,5-軟管,6-流量調節(jié)閥,7-流量計,8-測 試管道,9-連接法蘭,10-水位監(jiān)測豎管,11-出水箱,12-障礙物,13-回流管,14-蓄水池, 15-回流泵,16-進水管,17-溢流管,18-高度可調的支撐底座,19-四腳鐵架,20-千斤頂, 21-可調管架。
【具體實施方式】
[0040] 下文結合附圖以具體實施例的方式對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于 本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是,還可以 使用其他的實施例,或者對本文列舉的實施例進行結構和功能上的修改,而不會脫離本發(fā) 明的范圍和實質。
[0041] 圖1為現(xiàn)有技術中依照流體力學的沿程水頭損失實驗原理建立的實驗裝置。沿程 水頭損失實驗的實驗原理是依據(jù)達西公式(1)計算出管道沿程阻力系數(shù),見公式(2),圖1 為自循環(huán)沿程水頭損失實驗裝置。
[0044] 式中,hf--沿程水頭損失,單位m ;
[0045] d一一管道直徑,單位m;
[0046] A一一沿程阻力系數(shù),人=8g/C2;
[0047] L一一管道長度,單位m;
[0048] v--過水斷面平均流速,單位m/s ;
[0049] g--重力加速度,單位m/s2;
[0050] Q--流量,單位m3/s ;
[0051] C--謝才系數(shù)。
[0052] 圖1的實驗方法與步驟:
[0053] 準備I對照裝置圖1和說明,搞清各組成部件的名稱、作用及其工作原理;記錄有 關實驗常數(shù):工作管內徑d和實驗管長L。
[0054] 準備II啟動水泵。先打開出水閥門,再打開進水閥,再慢慢減小出水閥門開度;等 穩(wěn)壓筒中的水適當時,關閉穩(wěn)壓筒的排氣口。
[0055] 準備III調通量測系統(tǒng)。
[0056] (1)檢查測壓管管內空氣是否排盡。
[0057] (2)實驗裝置通水排氣后,即可進行實驗測量。在進水閥、出水閥全開的前提下,逐 次減小出水閥開度,若有水從測壓管中溢出,則適當減小進水閥開度,每次調節(jié)流量后,穩(wěn) 定2~3分鐘,然后用滑尺測定各測壓管液面值,并用量筒秒表測定流量,用溫度計測溫度。 每次測量流量的時間應長于10秒。
[0058] (3)實驗結束先關閉出水閥10,檢查比壓計是否回零,然后關閉閥門11,并切斷電 源。
[0059] 圖1所示的現(xiàn)有技術由于其彎曲的管道結構,不適于設置障礙物,因此在進行排 水管道淤積特性分析時使用該結構不能達到期待的效果。
[0060] 在本發(fā)明提供的一種分析排水管道淤積特性的實驗裝置的實施例中,如圖3所 示,包括:蓄水池、恒流水箱、測試管道、出水箱;
[0061] 所述蓄水池通過回流泵向所述恒流水箱供水,所述恒流水箱中的水以預設的恒定 流量流入所述測試管道的進水口,所述測試管道的出水口與所述出水箱連通;
[0062] 所述測試管道上設有若干個水位監(jiān)測豎管,
[0063] 所述測試管道的坡度可調,所述測試管道內設有用于模擬淤積情況的障礙物。
[0064] 作為一種實施例,所述恒流水箱包括內箱、外槽、進水管、溢水管、恒流出水口;
[0065] 所述內箱在所述恒流出水口和進水管之間設有穩(wěn)流隔板,所述外槽環(huán)設于所述內 箱的外壁上,所述溢水管的一端口與所述外槽連通,另一端口連至所述蓄水池;
[0066] 所述回流泵將所述蓄水池中的水通過所述進水管引入所述內箱,所述進水管的進 水量超過所述恒流出水口的出水量使得所述內箱中的水溢出至所述外槽,所述外槽中的水 通過所述溢水管流入所述蓄水池。
[0067] 如圖3所示,一種分析排水管道淤積特性的實驗裝置,所述恒流水箱1利用液位差 一定時,管嘴出流流量恒定的原理設計,由內箱2和外槽3組成,中間設有隔板4,用于穩(wěn)定 出水流態(tài)。當恒水箱的進水量超過出水量時,多余水量從內箱2的矩形薄壁堰溢流至外槽 3。外槽3中的水又從外槽3的溢流管17流出,返回蓄水池14。內箱2底部設有排水閥,便 于排空和清洗水箱。內箱中液位一直保持與內箱頂高度不變,從而在恒流出水口獲得恒定 不變的水壓,在恒流出水口孔徑不變的情況下,其出水流速恒定。而隔板4將進水管與恒流 出水口在一定程度上隔離,防止進水引起的渦流等現(xiàn)象而影響出水狀態(tài),該隔板有利于穩(wěn) 定的恒流出水。
[0068] 所述恒流水箱1通過軟管5輸出的水量經過流量調節(jié)閥6的流量調節(jié)后,由流量 計7測量后傳輸至測試管道8,測試管道8的管徑為75_。
[0069] 作為一種實施例,所述恒流水箱通過軟管和水平連接管連接至所述測試管道的進 水口;所述水平連接管上設有流量調節(jié)閥和流量計;
[0070] 所述恒流水箱中的水流入所述軟管后通過所述水平連接管進入所述測試管道的 進水口。
[0071] 在本實施例中采用所述軟管作為中間連接件是為了方便測試管道和恒流水箱各 自高度調節(jié)時仍能保持管道連接。水平連接管的使用是為了安裝所述流量調節(jié)閥和流量 計,水平連接管與測試管道的進水口固定。
[0072] 作為一種流量計7的實施例,所述流量計7為超聲波流量計。
[0073] 為保證準確地獲取水流量,安裝流量計7的水平連接管內保持滿管流狀態(tài),連接 管道為水平的有機玻璃管,管徑為50_。所述測試管道8為有機玻璃管,測試管道8可以是 由多根通過連接法蘭9連接的管道,形成可拆卸管道。
[0074] 測試管道8中間設置有水位監(jiān)測豎管10,測試管道8末端設置有出水口,水排放 至出水箱11。所述水位監(jiān)測豎管10的透明觀測壁上設有水位刻度。所述水位監(jiān)測豎管10 通過三通連接件安裝于所述測試管道8上。三通連接件上端連接水位監(jiān)測豎管10,水位監(jiān) 測豎管10還用于投入所述障礙物。所述的障礙物12用于模擬管道內部沉積物。
[0075] 作為一種實施例,所述出水箱11與所述蓄水池14通過一回流管13連通,所述回 流管13還設有用于防止水從所述蓄水池14流向出水箱11的單向閥,以及開啟或關閉所述 回流管的回流閥。所述蓄水池14中的水利用回流泵15提升,通過進水管16流入內箱2,形 成水力循環(huán)系統(tǒng);進水管16末端設有進水管調節(jié)閥門,用于控制進水管流量大小。出水箱 11和蓄水池14底部均設置1 %的坡度傾向排放口,便于水箱清洗與排空。
[0076] 如圖3-圖5所示,本實驗裝置的模擬流態(tài)為重力流,所述恒流水箱1還包括高度 可調的支撐底座18。作為一種實施例,所述高度可調的支撐底座18由四腳鐵架19和千斤 頂20組成。所述四腳鐵架19設置有插孔和插銷,由此可調節(jié)腳架的高度。所述千斤頂20 位于四腳鐵架19中間,放在固定高度的底座上面,用于調節(jié)腳架高度前抬高進水箱1,使得 整個活動支撐具有操作簡單,調節(jié)方便的特點。所述高度可調的支撐底座18可以為多種結 構,本發(fā)明不限于此。
[0077] 作為一種實施例,本發(fā)明還包括一可調管架21,所述測試管道8安裝于所述可調 管架21上,所述可調管架21用