【摘要】 本发明公开了一种用于模拟复杂分层流动水体的装置及其模拟方法，包括多路循环水槽和多路流率闭环控制系统，所述多路循环水槽包括方形水槽，在方形水槽一内侧面设置有多个进水模块组，在方形水槽内进水模块组相对一侧面设置有多个出水模块组；所述多路流率闭环控制系统包括用于控制进水模块组进水的进水模块流率控制系统和用于控制出水模块组出水的出水模块流率控制系统，蓄水池内的水依次通过进水泵、进水模块流率控制系统打入进水模块组，出水模块组的出水经过出水模块流率控制系统、真空抽水泵进入蓄水池。本发明可以在同一水槽中构建出多种复杂水流形态，具有适应性强，重现性好、重构流场相似度高、控制方法简单等优点。 【专利类型】发明授权 【申请人】河海大学常州校区 【申请人类型】学校 【申请人地址】213022 江苏省常州市新北区晋陵北路200号 【申请人地区】中国 【申请人城市】常州市 【申请人区县】新北区 【申请号】CN201210132568.X 【申请日】2012-05-02 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102636330B 【公开公告日】2014-06-25 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102636330B 【授权公告日】2014-06-25 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】G01M10/00 【发明人】饶磊; 王沛芳; 钱进; 侯俊 【主权项内容】1.用于模拟复杂分层流动水体的装置的模拟方法，用于模拟复杂分层流动水体的装置包括多路循环水槽和多路流率闭环控制系统，所述多路循环水槽包括方形水槽(1)，在方形水槽一内侧面设置有多个进水模块组，在方形水槽内进水模块组相对一侧面设置有多个出水模块组；所述多路流率闭环控制系统包括用于控制进水模块组进水的进水模块流率控制系统和用于控制出水模块组出水的出水模块流率控制系统，蓄水池内的水依次通过进水泵(17)、进水模块流率控制系统打入进水模块组，出水模块组的出水经过出水模块流率控制系统、真空抽水泵进入蓄水池，所述进水模块流率控制系统包括计算机(8)，计算机(8)与伺服运动控制器(7)相连，伺服运动控制器(7)与多路伺服控制器(6)相连，多路伺服控制器(6)与多个进水伺服电机(19)相连，进水伺服电机(19)通过进水流量控制阀(18)接入进水模块组；所述出水模块流率控制系统包括计算机(8)，计算机(8)与伺服运动控制器(7)相连，伺服运动控制器(7)与多路伺服控制器(6)相连，多路伺服控制器(6)与多个出水伺服电机(12)相连，出水伺服电机(12)通过出水流量控制阀(13)接入出水模块组；还包括超声多普勒测速仪(9)，超声多普勒测速仪(9)与计算机(8)相连；还包括液位传感器(11)，计算机(8)通过模数转换器(10)与液位传感器(11)相连；其特征在于，包括以下步骤： 1)伺服控制系统初始化，超声多普勒测速仪及液位传感器初始化，开启进水泵及真空抽水泵，开启进水流量控制阀，关闭出水流量控制阀，水位上升至高水位限定线与低水位限定线之间时，关闭进水流量控制阀； 2)根据实际水体的分层水流形态，预设几个关键点水流速度及各层进水流量控制阀和出水流量控制阀的导通率，由计算机控制进水伺服电机和出水伺服电机按预设值开启进水流量阀和出水流量控制阀； 3) 将超声多普勒测速仪的测量头移动至关键点位置，水流速度信息自动反馈到计算机，微机伺服系统调节相应层进出水口流率，使得实际速度之差在误差范围内，并反复进行所有关键点位置的标定过程，直至所有关键点位置的流速差均在误差范围内，此时水槽中的水流形态已构建完成，可以开展后续研究； 4)完成实验后，关闭进水模块及进水泵，出水模块全部开启，待排空水槽中的水后关闭出水模块，关闭伺服控制系统及相关设备。 【当前权利人】河海大学常州校区 【当前专利权人地址】江苏省常州市晋陵北路200号 【统一社会信用代码】12320400467289477N 【引证次数】4.0 【被引证次数】2 【他引次数】4.0 【被他引次数】2.0 【家族引证次数】4.0 【家族被引证次数】24

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