双向水槽的设计与研制.pdfVIP

第29卷 第 1期 长 江 科 学 院 院 报 Vol_29 No．1 2012年 1月 JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstitute Jan． 20 12 文章编号：1001—5485(2012)ol一0058—04 双向水槽的设计与研制 许 明，范北林，魏国远，胡向阳，张文二 (长江科学院河流研究所 ，武汉 430010) 摘要：试验水槽是水力学及河流动力学开展研究的重要试验方法及设施之一。为了简化水槽试验的控制过程和提 高试验精度，设计制作了国内首座可以双向运行的新型试验水槽。该水槽采用一种封闭循环的平衡式供水系统代 替 目前常用的供水系统，使得水槽试验的性能得以提升；同时，实现了水槽试验过程的全 自动控制，包括阀门开启 与关闭、泵的启动与关闭、流量的大小及水位控制等；并且可以实现水流的双向控制。 关 键 词：试验水槽；供水系统；水位；流量控制 中图分类号：TV149．2 文献标志码：A 1 研究背景 2 水槽设计 2．1 水槽的设计 目标 试验水槽是水力学及河流动力学开展研究的重 水槽的设计 目标是在有限的建设资金范围内， 要试验方法及设施之一，试验水槽 的应用发展已有 尽量运用当前最先进的技术 、方法、设备和材料，实 近百年的历史。水槽试验研究的成果质量与试验水 现水槽的建设 目标。建一条功能完善 、操作方便 、计 槽 的控制精度和测量精度密切相关，因此试验水槽 算机 自动控制，且具备多种功能试验水槽。 的控制方式和控制精度 以及测量的仪器设备也都在 2．2 水槽工艺流程设计 不断的改进和提高中。 水槽试验的 目的，主要是通过控制水槽 中的水 在 国家加大科研投入政策的支持下，长江科学 体在一定的速度下运动，从而对试验 内容进行观测 院的科研试验基地正在进行一系列的整改和修缮工 研究。因此常规水槽主要包括水槽主体、供水部分 、 作，有一条原建于上世纪70年代末的固定水槽需要 流量及水位控制等部分，其控制工艺流程是：①启动 拆迁重建。原水槽 的基本参数：长 ×宽 ×高为 真空泵对离心水泵进行抽真空 (以常用的地面泵房 30rrlx0．6m ×0．8m；最大流量为360L／s。根据 为例)，然后启动离心泵供水 (这属于供水部分)。 研究需要，确定新试验水槽的基本参数：长 ×宽 ×高 ②根据试验的目标流量要求，调节电动阀门使电磁 为351TI×0．8in×1131；最大流量为 600L／s；新水槽 流量计的输出流量与试验 的 目标流量一致 ；流量调 的建设规模略大于原水槽 。 节可以手动调节，也可以由电磁流量计和电动调节 如果按常规方案建设水槽，需要 3台流量为 阀及电子调节仪等 自动控制调节 (这属于流量控制 200L／s，扬程为 12Ill，功率为37kW 的离心泵；除