透明土渗流模拟实验装置的制作方法

本申请属于透明土渗流模拟实验设备，具体涉及一种透明土渗流模拟实验装置。

背景技术：

1、透明土渗流模拟实验是岩土工程领域研究地下水渗流规律、渗透变形及溶质运移过程的重要实验手段，现有实验装置通常在模型箱上分布设置多个出水孔，并在每个出水孔的管路上分别设置独立的流量调节阀以控制各点位的出水量。这种方案存在以下不足：一是各出水通道的流量调节相互独立，需要逐个调节阀门才能实现整体流量分布的调整，操作繁琐且难以保证多通道同步调节，实验过程中改变流量工况时各通道先后调节会产生瞬态不一致，影响渗流场的稳定性；二是独立阀门数量随出水点位增加而线性增长，装置管路连接复杂，占用空间大，且多个阀门的制造一致性差异会导致各通道在相同开度下流量分配存在偏差，需要逐一标定才能使用。由此，现有的透明土渗流模拟实验装置存在调节不同步及设备复杂、成本高的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种透明土渗流模拟实验装置，在多出水通道的透明土渗流模拟实验中，既实现多通道出水流量的同步连续调节，又能够保持装置结构简单、降低装置成本。

2、本申请一方面公开了一种透明土渗流模拟实验装置，包括供水模块、出水软管阵列以及节流板机构；

3、所述出水软管阵列包括多根弹性出水软管，多根弹性出水软管的上端与所述供水模块连通；

4、所述节流板机构包括同心叠合的第一节流板和第二节流板，所述第一节流板和所述第二节流板可相对移动，所述第一节流板和所述第二节流板上分别开设有与多根弹性出水软管一一对应的多个孔道，每根弹性出水软管穿过所述第一节流板的孔道与所述第二节流板的对应孔道重叠形成的镂空区域，所述第一节流板和所述第二节流板相对移动带动其上的孔道错位使所述镂空区域发生变化以挤压弹性出水软管实现多根弹性出水软管的同步出水流量调节。

5、可选的，所述第一节流板固定，所述第二节流板能够相对于所述第一节流板沿预设方向移动；

6、或者，所述第一节流板固定，所述第二节流板能够绕其中心轴线转动，所述第一节流板上的孔道与所述第二节流板上的孔道形状不同。

7、可选的，所述多根弹性出水软管呈中心对称的圆形阵列分布。

8、可选的，所述第一节流板上的孔道为沿周向宽度渐变的楔形孔，所述第二节流板上的孔道为沿径向延伸的腰形孔。

9、可选的，多根弹性出水软管分布于至少两个不同半径的同心圆周上，位于不同半径处的楔形孔的宽度渐变斜率不同，半径更小处的楔形孔的宽度渐变斜率大于半径更大处的楔形孔的宽度渐变斜率。

10、可选的，所述弹性出水软管为硅胶软管，所述镂空区域未发生变化的初始径向尺寸大于所述弹性出水软管的外径。

11、可选的，还包括驱动机构，所述驱动机构与所述第二节流板固定连接并能够带动所述第二节流板移动。

12、可选的，还包括刻度盘和限位挡块，所述刻度盘用于指示所述第二节流板的转动角度或移动距离，所述限位挡块用于限制所述第二节流板的行程。

13、可选的，所述供水模块包括储水箱、水泵和供水稳压腔，所述供水稳压腔内设置有稳流格栅，用于将水泵从储水箱抽出的水进行稳压调节后输送至多根弹性出水软管。

14、可选的，还包括用于承载所述第一节流板和所述第二节流板的承载结构，所述承载结构包括纵向设置的第一承载板和第二承载板，所述第一承载板和所述第二承载板的中央镂空，所述第一节流板和所述第二节流板的外侧边缘架设在所述第一承载板和所述第二承载板靠近镂空的边缘区域。

15、本申请通过供水模块向多根弹性出水软管统一供水，多根弹性出水软管分别穿过第一节流板与第二节流板上对应孔道重叠形成的镂空区域，当第一节流板与第二节流板发生相对移动时，两块板上的孔道发生错位，镂空区域的形状和面积随之改变，镂空区域边缘对穿过其中的弹性出水软管管壁产生挤压作用，使弹性出水软管的通流截面积发生变化。由于多根弹性出水软管分别穿设于各对应镂空区域中，两块节流板的一次相对移动即可同时改变所有镂空区域的大小，从而同步调节全部弹性出水软管的出水流量。在使用过程中，供水模块将稳压后的水输送至各弹性出水软管上端，水流经软管内腔向下流出至模型箱，通过驱动第二节流板相对于固定的第一节流板转动或平移，孔道错位量连续变化，镂空区域对软管的挤压程度连续变化，各软管的通流截面积同步连续变化，实现多通道出水流量的同步连续调节。弹性出水软管受挤压变形后在撤去外力时依靠自身弹性恢复原状，避免了硬质阀芯磨损导致的精度下降和内泄漏问题，且挤压式调节在小流量区间通过管壁局部变形改变通流截面积，仍具有较好的调节灵敏度。该方案将多通道独立阀门替换为单组双节流板同步挤压机构，减少了调节部件数量，简化了管路连接结构。

1.一种透明土渗流模拟实验装置，其特征在于，包括供水模块、出水软管阵列以及节流板机构；

2.根据权利要求1所述的透明土渗流模拟实验装置，其特征在于，所述第一节流板固定，所述第二节流板能够相对于所述第一节流板沿预设方向移动；

3.根据权利要求1所述的透明土渗流模拟实验装置，其特征在于，所述多根弹性出水软管呈中心对称的圆形阵列分布。

4.根据权利要求3所述的透明土渗流模拟实验装置，其特征在于，所述第一节流板上的孔道为沿周向宽度渐变的楔形孔，所述第二节流板上的孔道为沿径向延伸的腰形孔。

5.根据权利要求4所述的透明土渗流模拟实验装置，其特征在于，多根弹性出水软管分布于至少两个不同半径的同心圆周上，位于不同半径处的楔形孔的宽度渐变斜率不同，半径更小处的楔形孔的宽度渐变斜率大于半径更大处的楔形孔的宽度渐变斜率。

6.根据权利要求1所述的透明土渗流模拟实验装置，其特征在于，所述弹性出水软管为硅胶软管，所述镂空区域未发生变化的初始径向尺寸大于所述弹性出水软管的外径。

7.根据权利要求1所述的透明土渗流模拟实验装置，其特征在于，还包括驱动机构，所述驱动机构与所述第二节流板固定连接并能够带动所述第二节流板移动。

8.根据权利要求1所述的透明土渗流模拟实验装置，其特征在于，还包括刻度盘和限位挡块，所述刻度盘用于指示所述第二节流板的转动角度或移动距离，所述限位挡块用于限制所述第二节流板的行程。

9.根据权利要求1所述的透明土渗流模拟实验装置，其特征在于，所述供水模块包括储水箱、水泵和供水稳压腔，所述供水稳压腔内设置有稳流格栅，用于将水泵从储水箱抽出的水进行稳压调节后输送至多根弹性出水软管。

10.根据权利要求1所述的透明土渗流模拟实验装置，其特征在于，还包括用于承载所述第一节流板和所述第二节流板的承载结构，所述承载结构包括纵向设置的第一承载板和第二承载板，所述第一承载板和所述第二承载板的中央镂空，所述第一节流板和所述第二节流板的外侧边缘架设在所述第一承载板和所述第二承载板靠近镂空的边缘区域。