本實(shí)用新型涉及教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器。尤其涉及一種明渠實(shí)驗(yàn)水槽尾門(mén)。
背景技術(shù)：
明渠是人工渠道、天然渠道及不滿流管道的統(tǒng)稱，明渠流理論是高校涉及水力學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必學(xué)的工程應(yīng)用知識(shí)，像河渠的淹沒(méi)（或沖刷）范圍、堤防的高度、渠道斷面尺寸等諸多工程問(wèn)題都需要通過(guò)明渠水力計(jì)算才能解決，并為輸水、排水、灌溉的設(shè)計(jì)和運(yùn)行控制提供科學(xué)依據(jù)。因?yàn)榕c工程應(yīng)用密切相關(guān)，明渠實(shí)驗(yàn)在高校教學(xué)中也尤為顯得重要，通常學(xué)生的明渠實(shí)驗(yàn)都在3~8米渠長(zhǎng)、10~30cm渠寬的實(shí)驗(yàn)水槽中進(jìn)行。在一個(gè)固定槽寬的明渠實(shí)驗(yàn)裝置中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，一般主要調(diào)節(jié)明渠的流量和明渠的上、下游水位高度等實(shí)驗(yàn)條件。其中明渠的下游水位高度要通過(guò)明渠的尾門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)，即在同一過(guò)流面積下，通過(guò)調(diào)節(jié)尾門(mén)的過(guò)流總寬，實(shí)現(xiàn)過(guò)流高度的調(diào)節(jié)。
以往設(shè)計(jì)的較多明渠實(shí)驗(yàn)水槽尾門(mén)有豎條的百葉窗結(jié)構(gòu)或調(diào)節(jié)傾斜角度的多孔板尾門(mén)（詳見(jiàn)毛根海主編的《應(yīng)用流體力學(xué)》P113頁(yè)圖8.1.1），但是實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，豎條的百葉窗結(jié)構(gòu)尾門(mén)多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的設(shè)計(jì)制作工藝比較復(fù)雜、安裝定位精度要求比較高，而可調(diào)節(jié)傾斜角度的多孔板尾門(mén)拉線使用時(shí)間一長(zhǎng)就容易斷，因此本實(shí)用新型考慮設(shè)計(jì)一種創(chuàng)新的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)尾門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)尾門(mén)的過(guò)流面積以實(shí)現(xiàn)過(guò)流高度的調(diào)節(jié)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是提供一種明渠實(shí)驗(yàn)水槽尾門(mén)，以實(shí)現(xiàn)明渠實(shí)驗(yàn)水槽的下游水位控制。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：
一種明渠實(shí)驗(yàn)水槽尾門(mén)包括尾門(mén)固定板、尾門(mén)活動(dòng)板和偏心輪；尾門(mén)固定板上部有一個(gè)固定軸孔，尾門(mén)活動(dòng)板上部有定位大孔，偏心輪上有偏心輪軸孔，尾門(mén)固定板和尾門(mén)活動(dòng)板上均有多排的過(guò)流孔和位于過(guò)流孔上部的一排溢流孔。
尾門(mén)固定板與明渠實(shí)驗(yàn)水槽側(cè)壁和底板垂直并固定安裝在水槽出水口前，偏心輪置于尾門(mén)活動(dòng)板的定位大孔內(nèi)，偏心輪的偏心輪軸孔與尾門(mén)固定板的固定軸孔對(duì)準(zhǔn)，并通過(guò)螺絲軸桿連接將尾門(mén)活動(dòng)板緊貼尾門(mén)固定板懸掛住。
優(yōu)選的，所述的固定軸孔位于尾門(mén)固定板上部正中位置。
優(yōu)選的，所述的尾門(mén)活動(dòng)板位于尾門(mén)固定板的上游位置。
優(yōu)選的，在偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，所述的尾門(mén)活動(dòng)板和尾門(mén)固定板的溢流孔孔隙重合面積為30%-100%。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是：
1、通過(guò)偏心輪調(diào)節(jié)一塊活動(dòng)尾門(mén)的高低位置，從而調(diào)節(jié)與另一塊固定尾門(mén)的交錯(cuò)孔隙，實(shí)現(xiàn)過(guò)流孔隙的簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果明顯。
2、不涉及其他齒輪安裝及繩索拖拽問(wèn)題，簡(jiǎn)單也意味著經(jīng)久耐用。
附圖說(shuō)明
圖1是一種明渠實(shí)驗(yàn)水槽尾門(mén)結(jié)構(gòu)示意圖，
圖中各結(jié)構(gòu)件名稱如下：1尾門(mén)固定板，2尾門(mén)活動(dòng)板，3偏心輪，4固定軸孔，5定位大孔，6偏心輪軸孔，溢流孔7，過(guò)流孔8。
具體實(shí)施方式
教學(xué)用明渠實(shí)驗(yàn)水槽通常為3~8米長(zhǎng)的矩形水槽（兩側(cè)和底面封閉，頂面敞開(kāi)），槽寬10~30cm，槽深30~50cm。在明渠實(shí)驗(yàn)水槽的流量恒定時(shí)，下游水位高度需要靠調(diào)節(jié)安裝在水槽下游出水口前的尾門(mén)過(guò)流縫隙來(lái)設(shè)置。
本實(shí)用新型的一種明渠實(shí)驗(yàn)水槽尾門(mén)具體實(shí)施裝置為：尾門(mén)固定板1與明渠實(shí)驗(yàn)水槽側(cè)壁和底板垂直并固定安裝在水槽出水口前，偏心輪3置于尾門(mén)活動(dòng)板2的定位大孔內(nèi)，偏心輪3的偏心輪軸孔6與尾門(mén)固定板1的固定軸孔4對(duì)準(zhǔn)，并通過(guò)螺絲、軸桿等連接將尾門(mén)活動(dòng)板2緊貼尾門(mén)固定板1懸掛固定，固定時(shí)注意尾門(mén)活動(dòng)板2懸掛緊貼在尾門(mén)固定板的前面（上游位置），明渠實(shí)驗(yàn)水流先經(jīng)過(guò)尾門(mén)活動(dòng)板2再流過(guò)尾門(mén)固定板1，由于重力作用尾門(mén)活動(dòng)板2全靠偏心輪3的偏心軸孔6內(nèi)軸桿懸掛在尾門(mén)固定板1前面，并被水流沖擊緊緊壓在尾門(mén)固定板1上，左右旋轉(zhuǎn)偏心輪3，在尾門(mén)活動(dòng)板2的定位大孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，尾門(mén)活動(dòng)板2會(huì)隨著偏心輪的偏心軸長(zhǎng)短調(diào)節(jié)懸掛高度，也會(huì)上下移動(dòng)調(diào)節(jié)。
尾門(mén)固定板1和尾門(mén)活動(dòng)板2中設(shè)有多排的過(guò)流孔，偏心輪某個(gè)位置時(shí)安裝好的緊密靠在一起的尾門(mén)固定板1和尾門(mén)活動(dòng)板2中的多排過(guò)流孔8、溢流孔7能完整的孔徑一一對(duì)應(yīng)，此時(shí)溢流孔7底沿高度以下的過(guò)流孔隙最大，明渠水槽流量恒定時(shí)，尾門(mén)過(guò)流面積最大，下游水位最低；隨著偏心輪旋轉(zhuǎn)，尾門(mén)活動(dòng)板2高低調(diào)節(jié)，尾門(mén)固定板1和尾門(mén)活動(dòng)板2中的多排過(guò)流孔8孔隙出現(xiàn)交錯(cuò)乃至封閉，溢流孔7底沿高度以下的過(guò)流孔隙面積會(huì)出現(xiàn)變化，在明渠水槽流量恒定時(shí)，下游水位也隨之實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。
優(yōu)選的，所述的固定軸孔4位于尾門(mén)固定板1上部正中位置。優(yōu)選的，在偏心輪3轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，所述的尾門(mén)活動(dòng)板2和尾門(mén)固定板1的溢流孔7孔隙重合面積為30%-100%，保證明渠水槽的實(shí)驗(yàn)水流量最大時(shí)也全部能通過(guò)2塊重合的溢流孔孔隙中溢流過(guò)去，明渠水槽實(shí)驗(yàn)最高水位不會(huì)超過(guò)2塊尾門(mén)板溢流孔的上沿。