一种可变坡的出流口后置式水槽波流产生系统的制作方法

1.本实用新型涉及水工模型试验技术领域，特别涉及一种可变坡的出流口后置式水槽波流产生系统。


背景技术：

2.波和流的模拟产生是水工与港工试验的重要手段，在海洋与近岸工程中，渔港鱼礁、海堤断面、泥沙启动输移等试验都必须由波浪和水流产生作用动力，因此，在上述工程的水槽模型试验中都需要使用造波系统和造流系统，多数情况下需要波流共同作用。
3.在波流水槽中常采用在水槽尾端安装造波机和造流泵的方法模拟试验结构物受到波流作用的工况，传统的水槽波流产生系统，为了避开推波板对水流的阻断作用，通常将进水口管道直接安装在推波板推波方向的前端，即出流口前置，但输出的水流呈涡旋状进入方形的水槽后需要经过较长过渡段进行稳流，即需要水槽自身足够长才能满足试验要求；由于水槽较长且沉重，使用人工的方式将水槽坡度变换非常困难，不仅费时费力，效率低，而且坡度不精准，往往不能满足试验的要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种可变坡的出流口后置式水槽波流产生系统，通过在水槽单元底部的铰支座活动连接有由驱动电机驱动变坡的变坡升降机，不仅可方便准确调节水槽单元的坡度，省时省力，效率高，而且有效避免了变坡升降机与水槽单元底部连接处因变形引起应力集中的缺陷；通过设置后置式出流口，即进水单元与所述水槽单元端部相连接，位于所述造波机推波相反方向的后端，通过设置位于所述水槽下方的整流单元，所述整流单元包括整流室及内置的整流栅，将水流经整流栅整流成平顺流体后再进入所述水槽单元内，所述造波机设有的推波板推动的水流为满足试验要求的稳流，既满足试验变坡精准需要，又彻底解决了现有技术致使因水流呈涡旋状进入水槽后需经过较长过渡段进行稳流的技术问题。
5.本实用新型提供的具体技术方案如下：
6.一种可变坡的出流口后置式水槽波流产生系统，包括，
7.水槽装置，包括用于承载试验水体的水槽单元、安装在所述水槽单元端部的造波机、与所述水槽单元端部相连且含有内设消能网的集水箱的进水单元、将所述集水箱内的水流整流成平顺流体后送入至所述造波机推波方向前端的整流单元；
8.变坡装置，设置有若干个，间隔安装在所述水槽单元的底部，通过设有的驱动装置驱动，使得所述水槽单元上升或下降，以实现变坡；
9.水槽基础，位于所述水槽单元的下方用于支撑所述水槽单元，包括与所有所述变坡装置的下端均固定连接的水槽垫梁。
10.优选地，所述变坡装置包括驱动电机及与所述驱动电机相连的升降机，所述升降机的上端与安装在所述水槽单元底部的铰支座活动连接，所述升降机的下端通过螺栓与所
述水槽垫梁固连。
11.进一步地，所述水槽垫梁的下端与每个所述变坡装置对应位置均设有一个基础镦座，所述水槽垫梁与所述基础镦座固定连接。
12.进一步地，所述水槽单元的变坡比例不大于所述水槽总长度的
±
1.2%。
13.优选地，所述造波机包括造波电机及由所述造波电机驱动控制造波的推波板。
14.优选地，所述进水单元还包括连有进水电机的进水管道，所述进水管道上装有实时测量流量的流量计。
15.优选地，所述整流单元包括位于所述水槽单元下方、一端与所述集水箱相连通、另一端与所述造波机前端的所述水槽单元相连通且内含整流栅的整流室。
16.进一步地，所述整流室与所述集水箱、所述水槽底壁相连通，形成下倾斜室、水平室及上倾斜室，所述下倾斜室承接所述集水箱的较紊乱水流，所述水平室用于水平放置所述整流栅，所述上倾斜室将整流后平顺的水流输送至所述水槽。
17.有益效果为：
18.本实用新型提供一种可变坡的出流口后置式水槽波流产生系统，通过在水槽单元底部的铰支座活动连接有由驱动电机驱动变坡的变坡升降机，不仅可方便准确调节水槽单元的坡度，省时省力，效率高，而且有效避免了变坡升降机与水槽单元底部连接处因变形引起应力集中的缺陷，延长了系统的使用寿命；通过设置后置式出流口，即进水单元与所述水槽单元端部相连接，位于所述造波机推波相反方向的后端，通过设置位于所述水槽下方的整流单元，所述整流单元包括整流室及内置的整流栅，将水流经整流栅整流成平顺流体后再进入所述水槽单元内，所述造波机设有的推波板推动的水流为满足试验要求的稳流，既满足试验变坡精准需要，又彻底解决了现有技术致使因水流呈涡旋状进入水槽后需经过较长过渡段进行稳流的技术问题。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
20.在附图中：
21.图1是本实用新型技术方案结构示意图；
22.图2是本实用新型在变坡状态时的结构示意图。
23.其中：
24.集水箱1；出流口2；消能网3；进水口4；进水电机5；流量计6；进水管道7；造波电机8；造波机9；推波板10；底壁出流口11；铰支座12；水槽底壁13；水槽垫梁14；支撑架15；水槽16；变坡升降机17；水槽基础18；变坡电机19；整流栅20；整流室21；基础墩座22；螺栓23。
具体实施方式
25.如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定
于”。术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；“若干个”指多于3个；说明书后续描述为实施本技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本技术的一般原则为目的，并非用以限定本技术的范围。本技术的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
26.本实用新型优选实施例，参照图1
‑
图2：
27.一种可变坡的出流口后置式水槽波流产生系统，包括水槽装置、变坡装置、水槽基础。
28.水槽装置由水槽单元、造波机9、进水单元和整流单元构成。
29.水槽单元包括水槽16、用于支撑水槽16的支撑架15，所述支撑架15设有若干个，沿水流方向均匀设置在水槽16周边，相邻的所述支撑架15之间的水槽壁为玻璃材料制做的透明壁，以便于试验观察。
30.水槽基础18位于水槽16下部起地基作用，所述水槽基础18由钢筋混凝土构成，所述水槽垫梁14为槽钢材质，所述水槽垫梁14的下端与每个变坡升降机17对应位置均设有一个基础墩座22，所述水槽垫梁14与所述基础镦座22焊接连接在一起。
31.变坡升降机17的底部通过螺栓23固定安装在所述水槽基础18的水槽垫梁14上，变坡升降机17的顶端通过铰支座12铰接在所述水槽16的底部，铰支座12通过紧固件（图中未示出）与所述水槽16的底部固定连接。
32.变坡升降机17与变坡电机19连接，所述变坡升降机17依据试验要求设有若干个，分别安装在所述水槽16底部的不同位置，在变坡电机19的驱动下使所述变坡升降机17升高不同距离，使所述水槽16底部产生不同坡度，如图2。
33.所述水槽单元的变坡比例不大于所述水槽16总长度的
±
1.2%。
34.进水单元与所述水槽16端部相连接，包括连有进水电机5的进水管道7，所述进水管道7的进水口4端固定装有实时测量流量的流量计6，出流口2端伸入至所述集水箱１近底部位置，消能网3安装在所述集水箱1的上半部，造流时出流口2流出的水体会垂直向上产生涌动，消能网3也起到消波的作用；造流时依据试验预设要求及流量计6显示流量实时调节进水电机5的转速，进而控制进水口4的进水量。
35.所述造波机9横跨安装在所述水槽16的近端部，通过紧固件（图中未示出）紧固安装在侧壁上，所述造波机9包括造波电机8、竖向位于水槽16内用于运动以产生波浪的推波板10，造波电机8依据预设的试验要求控制所述推波板10运动，以产生满足要求的波浪。
36.以推波板10为界，推波板10左边通常称为造波机9的后方，右边通常称为造波机9的前方，造波时，推波板10前后运动，在前方造出的波浪是有效波浪，在后方造出的波浪是无效波浪，需通过消能网3消除掉。
37.整流单元位于所述水槽16的下方，包括整流室21及水平放置在室内的整流栅20。
38.所述整流室21的两端分别与所述集水箱1、所述水槽16的底壁连接，所述集水箱1下端流出水流通过整流室21整流成平稳水流后从所述水槽底壁13设有的底壁出流口流入所述水槽16内，底壁出流口位于推波板10的前端。
39.水体从所述进水管道7的进水口4流入，从伸入至所述集水箱１近底部的出流口2流出，出流口2为斜口，由于动力惯能致使水体会呈现射流状从出流口2散发至集水箱1的后下方，以维持所述集水箱１的平衡；集水箱1中的水体处于紊乱状态，随着水量的连续增加，向
上方涌动时尽管消能网能够消除部分涌动能量，但水体并不会平顺流动，流进整流室21内，经整流栅20整理形成平顺的水流，从底壁出流口11流入水槽16中。
40.上述说明示出并描述了本技术的优选实施例，但如前所述，应当理解本技术并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本技术的精神和范围，则都应在本技术所附权利要求的保护范围内。