水槽实验

摘要： 河道中植被的存在会影响河道的过流和挟沙能力。为了研究植被对水流的作用,在已开发的准三维浅水波运动模型控制方程中加入了杆状植被阻力项,并在绕流拖曳力系数计算中考虑了刚性植被的遮蔽效应,同时引入前人提出的植被密度的概念。对改进后的模型利用前人的实验资料进行了验证。模型对植被范围以下和以上流速垂向分布模拟效果良好。利用水箱测定了植被影响下的水流流速,结果表明植被密度是影响阻力的主要因素,而植被的排列方式影响不大;数学模型模拟植被范围和以上的水流速度及紊动能量垂向分布结果与实测值符合较好。

摘要： 作为珠江主要的泄洪排沙口门,珠江蕉门主要承泄西北江的径流和泥沙,与虎门通过横向汊道凫洲水道连通,其分水分沙的比例对粤港澳大湾区防洪及通航安全至关重要。针对凫洲水道分流比问题,本文基于蕉门分汊河口的形态特点及地貌特征,设计系列水槽实验,探究凫洲水道分流比、分流比影响因子及其变化趋势等。结果表明:在保证宽度比、深度比和流量比均相似的情况下,该水槽实验可较高精度地模拟蕉门分汊河口分流比。凫洲水道分流比受到蕉门与虎门共同影响:虎门与蕉门的相对流速比越大,凫洲水道分流比越大,其主汊地位越明显。在现有的地貌特征条件下,凫洲水道主支汊转变的阈值是虎门与蕉门相对流速比,约为0.35。研究成果可为蕉门整治、保障其行洪通航安全等提供参考依据。

摘要： 受波浪及沿岸流影响,在滨岸地区形成的滩坝砂体是滨海(湖)带发育的主要砂体类型。目前国内外学者对滩坝沉积砂体的认识多来自于现代沉积和油气地质特征,对滩坝砂体的沉积机制和内部结构研究相对较弱。基于沉积水槽实验,采用规则波浪对沙质斜坡滨岸带进行模拟实验,观测波浪作用下滨岸带滩坝形成过程和波浪运动特征,记录波浪作用下滨岸带沙质滩坝在不同浪带平面时空演化规律。实验结果显示:波浪是改造湖岸原有沉积物的关键驱动力,波浪作用下沙质岸滩床面泥砂将发生输移运动,而滩坝是陆湖(海)泥沙在水动力驱动下搬运沉积的结果,水动力的强弱及水流结构引起泥沙在空间上的不均匀输运和分布,进而塑造不同的滩坝形态。与强波浪相关的高水位可以加速滩坝系统的形成并最终形成大规模的滩坝砂;相比之下,与较弱波浪相关的低水位只能略微改变初始沉积物形态。根据不同的沉积物特征可将实验中的滩坝系统分为三类:冲浪带和碎浪带滩坝系统近端部分的大规模厚层坝砂,破浪带和升浪带滩坝系统中部分布广泛的薄滩砂,以及位于滩坝系统中远端的弧形或平行排列的脊状、砂纹坝砂。建立了水槽实验模式下滩坝沉积模式,可用于指导油气勘探开发。

摘要： 内孤立波在海洋中的传播会携带能量和动量,不同振幅的内孤立波对海洋中的能量交换及海上工程等影响也不同,因此,研究内孤立波振幅与半波宽度、水深、分层条件、密度等水文特征参量之间的关系显得尤为重要.以往在研究中建立内孤立波振幅与它们之间的关系时,会受到不同理论有效适用范围的限制.本文借助实验室的水槽方法,设计了不同的水深、分层及密度条件下的内孤立波系列综合实验,发现内孤立波的振幅与半波宽度、水深、分层条件以及水体密度等参量之间并非简单线性关系.因此,利用机器学习的方法建立内孤立波振幅与上述参量之间的非线性关系,建立了支持向量机(SVM)和随机森林(RF)两种机器学习模型.将1266组实验数据建立样本库,其中包含训练集970组,测试集296组,对模型进行参数调优,最终通过测试集验证,SVM模型的平均相对误差为17.3％,RF模型的平均相对误差为15.5％.该方法适用于多种不同的水文条件,有效解决先前理论存在的适用性问题.

摘要： 泥页岩约占沉积岩三分之二,不仅记录着丰富的地质信息,同时也是化石燃料、金属与非金属等矿产的重要物质来源,但目前它们的沉积过程与形成机理研究仍处于探索阶段.沉积物理模拟实验是模拟沉积物沉积过程、揭示其形成机理的有效手段之一.冲积扇、三角洲、重力流等粗粒沉积物一直是沉积物理模拟的重要研究对象,但随着非常规油气大规模勘探开发,泥页岩等细粒沉积逐渐成为研究热点,相关沉积物理模拟也取得了一些重要进展,主要包括泥页岩沉积机理、砂质纹层沉积机理、透镜状纹层沉积机理和细粒碳酸盐岩沉积机理等四个方面,这些新进展正在改变着传统认识.在此基础上,展望了泥页岩沉积物理模拟发展趋势,未来将大力推动非常规油气沉积学创新发展,并对全球气候变化、岩相古地理、地质资源开发、水利工程建设、生态环境保护和自然灾害防治等领域产生重要影响.

摘要： 为了研究水库蓄水深度、水库宽度和长度等库区几何要素对溃坝洪水特性的影响,采用Flow-3D建立了数值水槽模型.通过物理模型实验验证了模拟值的合理性.随后,进行了一系列数值模拟.结果表明,各观测断面的洪峰流量、最大水深和溃坝波速随水库深度的增加而增加,峰现时间也随之提前.各观测断面的洪峰流量随水库宽度增加而增加,而最大水深、溃坝波速和峰现时间基本不变.沿程各断面洪峰流量随着水库长度的增加而增加,而溃坝波速、坝址断面洪峰流量和洪峰时间基本不变,沿程各断面峰现时间推迟.

摘要： 水流挟沙能力是研究悬移质泥沙输移的核心问题之一。对不均匀泥沙,由于细颗粒调整的滞后性,传统循环水槽实验较难获取悬移质与河床泥沙相对应的输沙平衡条件,需要大量精度不高的浓度测量和无法避免细沙在系统中循环影响实验精度。本文通过改进水槽进口加沙和增加出口过滤系统,并采用不平衡淤积方式逼近平衡输沙进行实验和研究挟沙。实验得到从淤积趋近平衡的水沙条件,将实验结果与传统实验测量结果及挟沙能力公式计算结果进行比较,结果初步表明:(1)改进系统能更准确控制进口加沙和得到近似平衡的悬移质泥沙浓度、提高悬移质输沙实验的可靠性;(2)解决了传统水槽实验难以获得平衡泥沙浓度的问题,并避免了频繁而且不准确的浓度测量;(3)初步显示传统实验测量泥沙浓度可能较大地偏大于真实挟沙能力。

摘要： 当今世界能源紧缺,潮流能因自身诸多优越性一直是各国研究的热点。针对目前潮流能水轮机普遍无法双向获能的问题,设计一种新型叶轮。利用翼型分析软件Xfoil和仿真软件Fluent对基础翼型NACA24112进行数值计算,截取其前半段设计出新"S"翼型并进行动力学分析,根据Wilson设计方法求出叶片各个截面的弦长和扭角,修正后利用Catia进行三维建模并用Fluent对其仿真分析;为了提高叶轮的获能功率,设计了一种双向折线型导流罩,经Fluent仿真验证了其最佳扩口角度为26°;通过水槽实验,验证了叶轮具有较好的双向获能特性,得益于导流罩的聚流增速作用,使其具有较低的启动流速,在额定流速2 m/s时能达到最大获能效率25.4%。

摘要： 正断层构造广泛发育于盆地内和造山带中,其对可容空间分配及沉积物分布具有明显的控制作用,从而影响了冲积扇形态.为进一步探究正断层构造对冲积扇沉积过程及其内部构型的控制作用,利用水槽实验对正断层构造发育背景下的冲积扇发育过程进行模拟再现.研究表明,携带大量沉积物的碎屑流优先在上盘近断层处泄载,后经牵引流的改造,形成沿断面垂向生长、尖端指向物源的三角形分水滩.水动力较强时碎屑流越过分水滩并在分水滩尾部发育越滩朵体,水动力较弱时碎屑流遇分水滩尖端分流后沿断面在分水滩两侧发育断面朵体.受控于断面及分水滩的阻挡,冲积扇表面不同位置的沉积物泄载过程差异较大,粒度差异明显,上盘扇体中分水滩沉积物偏粗,越滩朵体次之,断面朵体最细.冲积扇的发育过程依据分水滩砂体厚度和断距大小之间的差异,共分为3个阶段.断距大小还会影响冲积扇沉积构型,断距越大,上盘可容空间越大,分水滩发育时间越长,扇体内部砂体叠置样式越复杂.受控于正断层的冲积扇内部构型在垂直物源剖面上从近端至远端,分别发育纵向沙坝、分水滩及碎屑流朵体,在平行物源剖面上以复合水道主控、分水滩叠复体主控、多期朵体叠复体主控为主.

摘要： 为研究河口海岸地区水动力条件对泥沙滩涂石油污染物释放的影响,采用长江口滩涂泥沙,通过水槽实验,分析了动态水流条件下泥沙中石油污染物的释放情况.实验结果采用指数曲线拟合,得到了泥沙中各类石油烃化合物浓度随时间呈指数降低的规律.泥沙中C6-C9、C10-C14、C15-C28、C29-C36等石油烃浓度,随时间的变化规律基本相似.在相同的流动状况,不同的水温条件下,石油烃化合物浓度变化规律相似,水温越高,泥沙中吸附的石油烃化合物释放率越高.一定深度泥沙中吸附的石油烃化合物,在水流冲刷作用下,其释放是非常缓慢的.

摘要： 介绍了一种卧式浪流发电装置的基本原理,从实验角度探讨转矩与功率,总能量及能量转换效率等重要参数,对轮机装置模型进行不同流速下的实验分析与研究.对比水槽实验与海上实验的两种不同情况下,相对于垂直轴式与水平轴式,该轮机在0.23 m/s的低流速下即可起动,不需要换向,主轴传递扭矩与功率呈现先增加后降低的趋势,并在1.5 m/s时扭矩与功率最大,效率值可达到35.65％,单机容量最大可达到459 W,适合实际海洋浪流收集需求.

摘要： 大气中的非线性波动对各类天气现象的发生与发展都有着重要的影响，就重力内波而言，它对中尺度天气系统的形成、发展起着重要的作用，比如锋前的胞线、锋区中的雨带、台风中的螺旋云系等。由于地球的不同纬度受到的太阳辐射不同，造成下垫面的受热不均匀，探索以不同温度的下垫面为热源时重力内波波形(振幅、波长等)的改变展开实验，初步分析不同热源对重力内波的影响，进而讨论在重力内波波形发生改变后对中尺度天气现象的影响。利用相似性原理以不同密度的分层水来模拟大气层结的结构,在水槽中模拟气流过山后产生的重力内波,并且在水槽中安装可调速喷射淡水的装置以实现下层水密度的改变,以此模拟大气中由于热源的存在对大气密度的影响.实验设计主要突出分别在不同高度的地形,及有热源和无热源(感热热源)条件下,实验所造内孤立波的波形定性对比。

摘要： 瞬变电磁满足的扩散方程与波动方程具有数学上的对应关系。利用预条件正则化共轭梯度方法可以实现瞬变电磁扩散场到虚拟波场的转换，虚拟波场不仅在形式上满足波动方程，而且具有波的传播特性。因此瞬变电磁问题可以转化为波动方程的求解问题，从而可以引入地震勘探中的偏移成像技术来实现瞬变电磁法的三维反演解释。ATEM拟地震解释原理同地面瞬变电磁勘探中的拟地震解释一样，完全可以借鉴地面瞬变电磁拟地震解释原理，来实现航空瞬变电磁法勘探的三维反演成像。rn 本文在水槽实验的基础上，对实验测得的航空数据进行处理解释。水槽实验以铜棒为勘探目标体，采用中心回线的勘探装置，在水槽上模拟航空瞬变电磁的勘探方法，然后对采集的数据进行波场变换，速度分析，偏移成像处理。其中波场变换采用预条件正则化共轭梯度法，目的是将扩散场转化成虚拟波场;速度分析是在等效导电平面法的基础上，采用邻近点插值法实现空间的连续速度分析;偏移成像是在克希霍夫积分解的基础上，采用边界元技术对虚拟波场值进行向下延拓，最终实现了ATEM的拟地震三维成像解释。

摘要： 桥墩局部冲刷所引起的水毁是桥梁破坏的主要表现形式.桥墩中斜桩的使用越来越普遍,但现有的各种桥墩局部冲刷深度公式均未考虑斜桩斜率对冲刷最大深度的影响,在适用性上存在局限性.本文通过开展水槽实验研究,分别模拟清水冲刷下六种不同斜率的桩柱及直立桩冲刷发展形态及最大冲刷深度.实验结果表明:斜桩局部冲刷最深点出现在桩柱迎水面;顺流倾斜的桩柱局部最大冲深随斜率的增大而减小.根据理论分析,提出倾斜系数的概念,并通过拟合试验数据,给出了倾斜系数的具体形式.

摘要： 基于粒子图像测速技术,在大型重力式分层流水槽中对内孤立波致流场结构进行测量,获得内孤立波流场分布变化的精细结构.研究表明:在密度分层流体中PIV技术可实现对大幅面内孤立波诱导流场的精细测量以及准确描述波动结构的特征;水平流速在上下层方向相反且在跃层处最小,水平剪切在波谷附近最强;垂向流动在波前、后分别为上升和下沉流,两者在距离波谷1/4～1/2波长位置取得最大值;随着振幅增大,流场增强且实验结果与KdV、eKdV和MCC理论模型对应波幅适用范围的描述相吻合.

摘要： 基于粒子图像测速技术,在大型重力式分层流水槽中对内孤立波致流场结构进行测量,获得内孤立波流场分布变化的精细结构.研究表明:在密度分层流体中PIV技术可实现对大幅面内孤立波诱导流场的精细测量以及准确描述波动结构的特征;水平流速在上下层方向相反且在跃层处最小,水平剪切在波谷附近最强;垂向流动在波前、后分别为上升和下沉流,两者在距离波谷1/4～1/2波长位置取得最大值;随着振幅增大,流场增强且实验结果与KdV、eKdV和MCC理论模型对应波幅适用范围的描述相吻合.

摘要： 基于粒子图像测速技术,在大型重力式分层流水槽中对内孤立波致流场结构进行测量,获得内孤立波流场分布变化的精细结构.研究表明:在密度分层流体中PIV技术可实现对大幅面内孤立波诱导流场的精细测量以及准确描述波动结构的特征;水平流速在上下层方向相反且在跃层处最小,水平剪切在波谷附近最强;垂向流动在波前、后分别为上升和下沉流,两者在距离波谷1/4～1/2波长位置取得最大值;随着振幅增大,流场增强且实验结果与KdV、eKdV和MCC理论模型对应波幅适用范围的描述相吻合.

摘要： 基于粒子图像测速技术,在大型重力式分层流水槽中对内孤立波致流场结构进行测量,获得内孤立波流场分布变化的精细结构.研究表明:在密度分层流体中PIV技术可实现对大幅面内孤立波诱导流场的精细测量以及准确描述波动结构的特征;水平流速在上下层方向相反且在跃层处最小,水平剪切在波谷附近最强;垂向流动在波前、后分别为上升和下沉流,两者在距离波谷1/4～1/2波长位置取得最大值;随着振幅增大,流场增强且实验结果与KdV、eKdV和MCC理论模型对应波幅适用范围的描述相吻合.

摘要： 基于粒子图像测速技术,在大型重力式分层流水槽中对内孤立波致流场结构进行测量,获得内孤立波流场分布变化的精细结构.研究表明:在密度分层流体中PIV技术可实现对大幅面内孤立波诱导流场的精细测量以及准确描述波动结构的特征;水平流速在上下层方向相反且在跃层处最小,水平剪切在波谷附近最强;垂向流动在波前、后分别为上升和下沉流,两者在距离波谷1/4～1/2波长位置取得最大值;随着振幅增大,流场增强且实验结果与KdV、eKdV和MCC理论模型对应波幅适用范围的描述相吻合.

摘要： 一种用于研究浮泥运动特性的实验水槽及实验方法，包括实验水槽，该实验水槽在其一侧的底部开设有向下凸出的排泥槽，该排泥槽的底部为向下倾斜的排泥斜面，该排泥斜面的底部设置有排泥阀，而在靠近该排泥槽的实验水槽槽壁处设置有进水阀；实验水槽在内部设置有一浮泥实验内槽组件，该浮泥实验内槽组件的一端由一设置在实验水槽外部的升降组件牵引提升，将浮泥实验内槽组件在实验水槽内调节坡度倾斜，浮泥实验内槽组件的浮泥随之倾斜并运动，对浮泥进行运动特性进行采集和分析，本发明结构简单，使用方便，能够快速地开展浮泥密度、厚度以及下界面坡度等因素对其运动特性影响的实验，且实验效率高。

摘要： 本发明公开了一种循环水槽—实验土杯跨尺度耦合的上覆水—床沙间污染物输运实验系统，包括循环水槽，循环水槽内设有床沙－上覆水污染物交换区，在床沙底部的循环水槽的床面上留出土杯接口并连接土杯，土杯口部与所述循环水槽的床面齐平，床沙及上覆水与土杯连通。耦合静态试验设备和循环水槽系统，提供地表水上覆水相似的水动力条件，同时方便控制床沙参数，减少床沙试验用沙，增加试验的经济型和可行性。

摘要： 本实用新型属于过滤装置技术领域，公开了一种自带净水功能的水槽、厨用水槽、实验室水槽，设置有净水器，所述净水器的内部套装有若干滤芯，若干所述滤芯通过管道分别安装有自来水口、洗碗水口、洗菜水口、煮饭水口、煲汤水口、饮用水口；所述净水器通过台肩卡装在水槽主体左侧的凹槽内，所述水槽主体卡装在台面沉孔内。该自带净水功能的厨用水槽巧妙的将净水器和水槽结合在一起，在有效的空间内充分的完成对两种功能产品的集成结合，既节约厨房空间，又美观大方。通过安装不同的滤芯，对供水水源实现了不同程度的过滤，满足了自来水、洗碗水、洗菜水、煮饭水、煲汤水、饮用水的提供，大大提高产品的实用性和便利性。

摘要： 本实用新型公开了一种循环水槽‑实验土杯跨尺度耦合的上覆水—床沙间污染物输运实验系统，包括循环水槽，循环水槽内设有床沙－上覆水污染物交换区，在床沙底部的循环水槽的床面上留出土杯接口并连接土杯，土杯口部与所述循环水槽的床面齐平，床沙及上覆水与土杯连通。耦合静态试验设备和循环水槽系统，提供地表水上覆水相似的水动力条件，同时方便控制床沙参数，减少床沙试验用沙，增加试验的经济型和可行性。

摘要： 本发明涉及的是一种模拟阵发性洪水沉积过程的水槽实验装置及实验方法，其中模拟阵发性洪水沉积过程的水槽实验装置包括沉积区机构、控制区机构和数据采集区机构；沉积区机构包括水槽箱、渗排水系统、照明系统、拍摄系统、扫描系统，水槽箱有透明玻璃板，水槽箱底部安装有网格化的塑料渗水板，可充填不同粒度碎屑物，各网格四面均设置网孔；在水槽箱一角设置洪水流体入口，洪水流体入口连接控制区机构的输送通道末端，在水槽箱内部洪水流体入口角处两翼安装可移动不锈钢侧板，自动坡度可调节装置通过坡度调整支板调节水槽箱的坡度。本发明集多种实验过程于一身，能够模拟多样化且复杂的洪水沉积过程，通过调配流体性质可模拟多种类型的洪水过程。

摘要： 本发明属于地下水资源开发和油气资源勘探领域，公开了一种模拟地下岩溶系统发育的水槽实验装置及实验方法。该装置包括淋滤子单元、倾斜度控制子单元、配液子单元和监控子单元。该方法为用石膏与水按一定比例混合可形象地模拟地下岩溶系统，用第一循环泵和第二循环泵实现酸溶液淋滤与模拟地层遭受大气淡水和地下水的溶蚀。通过pH值调节器实现酸溶液浓度恒定，通过倾斜度控制子单元控制石膏模型的倾斜度，以及与酸溶液的相对位置。本发明提出的模拟地下岩溶系统发育的水槽实验装置及实验方法，由人工操作即可完成，具有很好的灵活性和机动性，易于推广。

摘要： 本发明涉及音乐教学技术领域，具体是一种地质实验用的水槽实验辅助装置，包括实验水槽箱，包括模拟实验组件，模拟实验组件滑动设置在实验水槽箱的上方；物料导入组件，所述物料导入组件设置在实验水槽箱的旁侧；回收组件，所述回收组件设置在实验水槽箱的一侧；其中，模拟实验组件包括移动框、皮带传动组件、驱动杆连接组件和驱动组件，所述移动框的下方滑动设置有两组所述移动框固定轨，移动框固定轨设置在实验水槽箱的外壁，本发明设置有模拟实验组件，通过模拟实验组件能够对河流进行实况模拟，这样能够提高水槽实验的准确性，同时模拟实验组件能够与回收组件相互配合进行物料的回收，该装置在使用后能够快速进行清理，提高实验的效率。

摘要： 本发明涉及的是一种模拟阵发性洪水沉积过程的水槽实验装置及实验方法，其中模拟阵发性洪水沉积过程的水槽实验装置包括沉积区机构、控制区机构和数据采集区机构；沉积区机构包括水槽箱、渗排水系统、照明系统、拍摄系统、扫描系统，水槽箱有透明玻璃板，水槽箱底部安装有网格化的塑料渗水板，可充填不同粒度碎屑物，各网格四面均设置网孔；在水槽箱一角设置洪水流体入口，洪水流体入口连接控制区机构的输送通道末端，在水槽箱内部洪水流体入口角处两翼安装可移动不锈钢侧板，自动坡度可调节装置通过坡度调整支板调节水槽箱的坡度。本发明集多种实验过程于一身，能够模拟多样化且复杂的洪水沉积过程，通过调配流体性质可模拟多种类型的洪水过程。

摘要： 本发明公开了一种实验室泥沙水槽实验双向净水阻沙装置，包括主仓室、隔板、粗孔隙藤棉、细孔隙过滤棉和活性炭；所述主仓室由隔板划分为3个不同功能的分仓室，包括沉淀仓、过滤仓和吸附仓；所述隔板包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板位于沉淀仓与过滤仓之间，下接仓底，上部低于仓顶；所述第二隔板位于过滤仓与吸附仓之间，下部悬空，上至仓顶；所述粗孔隙藤棉设置在进、出水口仓室内侧及过滤仓内，所述细孔隙过滤棉设置在过滤仓的两块粗孔隙藤棉中间及第二隔板下部空隙处；所述活性炭设置在沉淀仓和吸附仓仓底。本发明在进行实验室泥沙水槽实验时可以防止水槽中细颗粒泥沙被水流带走，使实验用水循环利用，简化实验操作过程并节约实验成本。

摘要： 本实用新型公开了一种实验室水槽实验全流场流速测量装置，包括水槽和设置在水槽四边的设有刻度且镂空的滑道，所述滑道内设有沿水槽长度方向镂空的第一导轨和沿水槽宽度方向镂空的第二导轨，在第一导轨和第二导轨交叉处内安装有设有刻度的旋桨流速仪测量杆，旋桨流速仪测量杆通过锁紧装置锁紧在第一导轨或第二导轨上。本实用新型的一种实验室水槽实验全流场流速测量装置，利用边框滑道上的刻度以及旋桨流速仪测量杆上的刻度对光学旋桨流速仪位置的调整，对实验研究区域内的三维水体各点进行流速量测，进而实现流速的全流场测量，可以方便简洁的测量全流场的流速，并且不会对整个实验装置产生不良影响，不会影响水槽其他试验功能的实现。