本發明專利技術公開了一種土工離心機試驗艙的噴淋水幕式水冷裝置。包括由不銹鋼頂板、不銹鋼外板、不銹鋼底板和不銹鋼內板組成的環狀空腔；環狀空腔外側固定在試驗艙鋼筋砼墻壁預埋件上，環狀空腔內的不銹鋼頂板下依次布有帶一排小孔的環形噴淋鋼管、不銹鋼上導流板和不銹鋼下導流板，不銹鋼上導流板和不銹鋼下導流板與不銹鋼內板之間留有間隙，不銹鋼底板上開有出水口。本發明專利技術的噴淋水幕式水冷卻方式提高了土工離心機試驗艙的冷卻效率，減少離心機運行的風阻、減低離心機運行的能耗，確保離心機運行時試驗艙的溫度均勻性，對土工離心機實驗艙的冷卻可以進行精確控制。本發明專利技術具有結構簡單效率高等特點；已經在土工離心機試驗艙得到了應用。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及土工離心機試驗艙的冷卻裝置，尤其是涉及ー種土工離心機試驗艙的噴淋水幕式水冷裝置。
技術介紹
土工離心模擬試驗技術是ー項新的試驗技術，其特點是利用高速旋轉的設備產生離心カ場的作用，使模型土體具有與原型相同的自重應力，同時模型的變形和破壞機理與原型相似，從而解決相應的巖土工程問題。此模擬技術已廣泛地用于巖土力學基本理論研究，成功解決了各種大型基礎設施災變機理等重要課題，在水利、交通、能源、航空、生命科學、國防等領域，發揮了重要作用。土工離心模型試驗技術，是ー種解決各種工程技術難題的有效手段，目前在國內外得到快速的發展，而土工離心機則是研究和采用這項新試驗技術的關鍵設備。試驗艙是離心機模擬試驗的重要空間，為一圓柱形建筑物，其平面直徑近十米。離心機運行時，離心機轉臂帶動吊籃和模型箱高速旋轉，試驗艙中的空氣也隨之高速旋轉，該高速運動的氣流與艙壁之間的劇烈摩擦產生了大量熱量，同時，離心機設備運行過程中也產生的大量熱量， 這些熱量的共同作用使試驗艙內的溫度不斷上升。離心模型試驗觀測，是高度依賴于布置在試驗艙和模型箱中大量精密的測試儀器。試驗艙內溫升幅度是影響儀器測量效果和精度最重要的外界因素之一。因此，試驗艙冷卻系統的功效是直接影響離心機試驗結果的準確性。土工離心機試驗艙冷卻方式主要有風冷和水冷。風冷方式是將冷風直接通入試驗艙，帶走試驗艙熱量，該方式運行過程中増加了設備高速旋轉的能量損耗，且存在艙壁附近與試驗艙中心較大的溫差，風冷卻效果具有明顯的局限性。水冷方式被認為是目前最有效的冷卻方法，在少數大型離心機中采用。其技術方案有多種，已知的ー種方式是在試驗艙壁混凝土砼中布置冷卻水管，由于混凝土的傳熱系數較小，試驗艙內熱量通過墻壁傳遞到里面的水管，其傳熱效果也較慢，離心機長時間運行時，無法維持試驗艙所需要的溫度。
技術實現思路
為了解決土工離心機試驗艙冷卻方式中存在的問題和提高冷卻效果，本專利技術的目的在于提供ー種土工離心機試驗艙的噴淋水幕式水冷裝置。本專利技術采用的技術方案是包括由不銹鋼頂板、不銹鋼外板、不銹鋼底板和不銹鋼內板組成的環狀空腔，環狀空腔外側固定在試驗艙鋼筋砼墻壁預埋件上，環狀空腔內的不銹鋼頂板下依次布有帶ー排小孔的環形噴淋鋼管、不銹鋼上導流板和不銹鋼下導流板，不銹鋼上導流板和不銹鋼下導流板間設有多條不銹鋼肋板，不銹鋼上導流板和不銹鋼下導流板與不銹鋼內板之間留有間隙， 不銹鋼底板上開有出水ロ。所述的環形噴淋鋼管上的小孔的中心線與水平線夾角a為45°。所述的不銹鋼上導流板和不銹鋼下導流板與水平線夾角P均為45°。本專利技術具有的有益效果是本專利技術采用簡單結構形成獨特的噴淋水幕式水冷卻方式極大提高了土工離心機試驗艙的冷卻效率，減少了離心機運行的風阻、減低離心機運行的能耗，確保離心機運行時試驗艙的溫度均勻性，對土工離心機實驗艙的冷卻可以進行精確控制。該方式具有結構簡單效率高等特點。本專利技術已經在土工離心機試驗艙得到了實際應用。附圖說明圖I是水冷卻裝置裝置三維局部示意圖和內部構造圖2是豎向剖面圖3是頂部局部豎向剖面圖4是水平剖面圖5是冷卻水循環圖。圖中I、不銹鋼頂板,2、不銹鋼外板，3、不銹鋼底板，4不銹鋼內板,5、鋼筋砼預埋件，6、不銹鋼肋板，7、噴淋鋼管，8、不銹鋼上導流板，9、不銹鋼下導流板，10、冷卻塔，11、集水箱。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進ー步說明。如圖I、圖2、圖3、圖4所示，包括由不銹鋼頂板I、不銹鋼外板2、不銹鋼底板3和不銹鋼內板4組成的環狀空腔，環狀空腔外側固定在試驗艙鋼筋砼墻壁預埋件5上，環狀空腔內的不銹鋼頂板I下依次布有帶ー排小孔的環形噴淋鋼管7、不銹鋼上導流板8和不銹鋼下導流板9，不銹鋼上導流板8和不銹鋼下導流板9間設有多條不銹鋼肋板6，不銹鋼上導流板8和不銹鋼下導流板9與不銹鋼內板4之間留有間隙，不銹鋼底板3上開有出水ロ。所述的環形噴淋鋼管7上的小孔的中心線與水平線夾角a為45°。所述的不銹鋼上導流板8和不銹鋼下導流板9與水平線夾角P均為45°。本專利技術的工作原理如下如圖5所示，首先在試驗艙鋼筋砼墻壁均勻設置預埋件5，在預埋件5上焊接不銹鋼板制作的密閉環狀空腔，在鋼板內腔頂部安裝噴淋鋼管7，冷卻水管相應位置布置ー排角度為 45°的小孔，孔ロ斜對試驗艙側的鋼板內壁，在空環腔上下分別設置兩道導流板。如圖5所示，冷卻塔10的冷卻水經過管道從頂部噴淋鋼管7的小孔流出形成噴淋，經過不銹鋼上導流板8和不銹鋼下導流板9，形成的水幕順沿著不銹鋼內板2的內表面流下，兩道導流板確保冷卻水對鋼板進行直接地冷卻，由于鋼板與試驗艙內的空氣直接接觸，鋼板傳熱系數很高，因此大大地提高了整體的冷卻效率。另外的ー些附屬設施回水通過密閉鋼板空環腔底部的排水管，集中排到底下的集水箱10，集水箱10中的水通過高壓循環泵抽到冷卻塔10，形成水循環。在試驗艙鋼板空腔底部和集水箱分別設置電子式液位計，在進出試驗艙的冷卻水給、排水管，以及試驗艙內設置電子溫度計，在冷卻給水管設置電動閥。綜合根據試驗艙鋼板空腔的水位、進出試驗艙冷卻水溫度、以及試驗艙內溫度情況，操作人員在控制室可以方便地進行監測和控制，進行聯控調節冷卻水的流量，以確保試驗艙內模型試驗所需要的溫度。權利要求1.一種土工離心機試驗艙的噴淋水幕式水冷裝置，其特征在于包括由不銹鋼頂板(I)、不銹鋼外板(2)、不銹鋼底板(3)和不銹鋼內板(4)組成的環狀空腔，環狀空腔外側固定在試驗艙鋼筋砼墻壁預埋件(5)上，環狀空腔內的不銹鋼頂板(I)下依次布有帶一排小孔的環形噴淋鋼管(7)、不銹鋼上導流板(8)和不銹鋼下導流板(9)，不銹鋼上導流板(8)和不銹鋼下導流板(9)間設有多條不銹鋼肋板(6)，不銹鋼上導流板(8)和不銹鋼下導流板 (9)與不銹鋼內板(4)之間留有間隙，不銹鋼底板(3)上開有出水口。2.根據權利要求I所述的一種土工離心機試驗艙的噴淋水幕式水冷裝置，其特征在于所述的環形噴淋鋼管(7)上的小孔的中心線與水平線夾角α為45°。3.根據權利要求I所述的一種土工離心機試驗艙的噴淋水幕式水冷裝置，其特征在于所述的不銹鋼上導流板(8)和不銹鋼下導流板(9)與水平線夾角β均為45°。全文摘要本專利技術公開了一種土工離心機試驗艙的噴淋水幕式水冷裝置。包括由不銹鋼頂板、不銹鋼外板、不銹鋼底板和不銹鋼內板組成的環狀空腔；環狀空腔外側固定在試驗艙鋼筋砼墻壁預埋件上，環狀空腔內的不銹鋼頂板下依次布有帶一排小孔的環形噴淋鋼管、不銹鋼上導流板和不銹鋼下導流板，不銹鋼上導流板和不銹鋼下導流板與不銹鋼內板之間留有間隙，不銹鋼底板上開有出水口。本專利技術的噴淋水幕式水冷卻方式提高了土工離心機試驗艙的冷卻效率，減少離心機運行的風阻、減低離心機運行的能耗，確保離心機運行時試驗艙的溫度均勻性，對土工離心機實驗艙的冷卻可以進行精確控制。本專利技術具有結構簡單效率高等特點；已經在土工離心機試驗艙得到了應用。文檔編號G01N33/24GK102590480SQ20121005636公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月6日 優先權日2012年3月6日專利技術者劉國貴, 孔令剛, 王順玉, 蔣建群, 陳云敏, 黃錦舒 申請人:浙江大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉國貴，孔令剛，蔣建群，陳云敏，黃錦舒，王順玉，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。