本發(fā)明涉及一種新型蝸形滯流器，尤其是涉及了一種帶有空氣儲(chǔ)存區(qū)的蝸形滯流器。

技術(shù)背景

蝸形滯流器是一種安裝在蓄水構(gòu)筑物出口處，可在不同水位下利用進(jìn)出口端的水位差，在裝置內(nèi)部自發(fā)產(chǎn)生渦流空氣帶，可形成不同節(jié)流效果的滯流裝置。

在實(shí)際應(yīng)用中，由于系統(tǒng)中蓄水構(gòu)筑物的節(jié)流效果會(huì)影響到上下游的匯流情況，往往對(duì)上游節(jié)流過(guò)猛而會(huì)引起上游匯流區(qū)域的嚴(yán)重漬水，而下游管網(wǎng)反而依舊留存一定量過(guò)流空間，因此需要根據(jù)不同的節(jié)流要求制定不同的節(jié)流性能的蝸形滯流器，尤其是一些在低水位時(shí)滯流不明顯，即在降雨初期盡可能多地排放雨水，為降雨后期預(yù)留更多蓄水空間；或者高水位時(shí)需要節(jié)流比合理，即實(shí)現(xiàn)目標(biāo)點(diǎn)漬水減少或不漬水的同時(shí)避免上游出現(xiàn)過(guò)多新增的嚴(yán)重漬水點(diǎn)的一類(lèi)蝸形滯流器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決

背景技術(shù)：
中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種帶有空氣儲(chǔ)存區(qū)的蝸形滯流器，具有大進(jìn)口，通過(guò)設(shè)置在迎水面上的圓臺(tái)形凹陷形成空氣儲(chǔ)存區(qū)。

本發(fā)明蝸形滯流器可安裝于所有需要滯流流量的蓄水構(gòu)筑物的出口管處，在低水位時(shí)按原出水管道管徑的過(guò)流能力泄水，待水位持續(xù)上升，裝置內(nèi)部的出水管中心位置自發(fā)形成高速渦流空氣帶，減小出水管道過(guò)流面積，從而產(chǎn)生節(jié)流作用。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明包括環(huán)板、迎水面蓋板、背水面蓋板、導(dǎo)流板和出水管，環(huán)板一側(cè)開(kāi)有進(jìn)口，迎水面蓋板設(shè)計(jì)為特殊凹陷形狀，環(huán)板、迎水面蓋板和背水面蓋板形成的蝸形滯流器的內(nèi)頂部形成用于改變節(jié)流特性的空氣儲(chǔ)存區(qū)。

所述的迎水面蓋板的中心設(shè)有朝向蝸形滯流器中心內(nèi)凹的圓臺(tái)形凹陷，圓臺(tái)形凹陷處的內(nèi)端面與背水面蓋板間留有空間，圓臺(tái)形凹陷上方的蝸形滯流器的內(nèi)部空間形成空氣儲(chǔ)存區(qū)。

設(shè)置空氣儲(chǔ)存區(qū)有利于更多空氣隨著水位上升，逐漸聚集在所述蝸形滯流器中心，相較于未設(shè)置空氣儲(chǔ)存區(qū)、同厚度的圓餅形蝸形滯流器，當(dāng)空氣帶完全形成后，可生成截面積更大的空氣帶，減小出水管道的過(guò)流面積。

本發(fā)明的蝸形滯流器的工作特性曲線(xiàn)在渦流空氣帶完全形成時(shí)，存在某個(gè)特定水位下，流量呈直線(xiàn)快速增加的過(guò)程，流量快速增率的大小與空氣儲(chǔ)存區(qū)的大小有關(guān)。

所述的圓臺(tái)形凹陷的直徑內(nèi)小外大，即小端靠近蝸形滯流器中心，大端遠(yuǎn)離蝸形滯流器中心，位于原迎水面凹面板所在平面。

所述的圓臺(tái)形凹陷的小端直徑不小于出水管的管徑，即使得圓臺(tái)形凹陷的小端面積不小于出水管的管截面面積。

所述的蝸形滯流器的主體厚度b和圓臺(tái)形凹陷的圓臺(tái)高度h的比例為b:h＝3～2。

所述的進(jìn)水口的高度d1的最小值根據(jù)最小進(jìn)口面積s1與蝸形滯流器的主體厚度b之比得到，最大值不大于導(dǎo)流板底部至環(huán)板內(nèi)底的垂直距離d2。

最小進(jìn)口面積s1不小于出口面積s2，否則會(huì)直接對(duì)水流形成物理截流，干擾了空氣帶對(duì)水流節(jié)流作用的研究。

所述的迎水面蓋板向裝置內(nèi)部中心形成圓臺(tái)形凹陷，在內(nèi)部形成圓形平面，迎水面上余留的平面圓環(huán)寬度b大于50mm。

所述的進(jìn)口面積s1不小于出口面積s2，且s1：s2≥1。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明為增加了空氣儲(chǔ)存區(qū)的蝸形滯流器，在出水端滿(mǎn)管后在裝置內(nèi)部形成更大的封閉空氣儲(chǔ)存區(qū)，有利于空氣在裝置內(nèi)部盡可能多地儲(chǔ)存，在渦流形成過(guò)程中，空氣被逐漸壓縮至裝置出口處，減少滯流器中心形成空氣帶長(zhǎng)度，增大空氣帶截面積。相較于未設(shè)置空氣儲(chǔ)存區(qū)，同厚度的圓餅形的蝸形滯流器，在高水位可進(jìn)一步減少出水口的過(guò)流面積，增強(qiáng)節(jié)流效果。

本發(fā)明可在高速渦流空氣帶完全形成前(低水位)，和扁平圓餅形的蝸形滯流器具有相同的節(jié)流能力。而在渦流空氣帶完全形成后(高水位)，在該水位下流量快速增加，直至水位進(jìn)一步上升，流量增速才得到控制，弱化了節(jié)流效果，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用中對(duì)不同節(jié)流效果蝸形滯流器的需求。

本發(fā)明大大增加進(jìn)口面積，減小雜物堵塞的可能性之外，可允許更大流量在低水位下快速通過(guò)裝置，降低渦流空氣帶完全形成所需要的最小壓力水頭。

本發(fā)明涉及的蝸形滯流器以上變化特點(diǎn)，有助于裝置需要在初期節(jié)流效果小和渦流穩(wěn)定后為某一合理節(jié)流比的工況下使用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所涉及的蝸形滯流器的三維圖。

圖2是本發(fā)明所涉及的蝸形滯流器的二維側(cè)視圖。

圖3是已有的厚度為(b-h)的扁平圓餅形蝸形滯流器的三維圖。

圖4是已有的厚度為b的圓餅形蝸形滯流器的三維圖。

圖5是本發(fā)明所涉及的蝸形滯流器與同進(jìn)口大小已有的蝸形滯流器的工作特性曲線(xiàn)對(duì)比圖。

圖6是本發(fā)明所涉及的不同進(jìn)口大小的蝸形滯流器的工作特性曲線(xiàn)對(duì)比圖。

圖中：環(huán)板1、迎水面蓋板2、背水面蓋板3、導(dǎo)流板4、出水管5、圓臺(tái)形凹陷6、進(jìn)水口7、空氣儲(chǔ)存區(qū)8。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明具體實(shí)施包括環(huán)板1、迎水面蓋板2、背水面蓋板3、導(dǎo)流板4和出水管5，環(huán)板1一側(cè)開(kāi)有進(jìn)口7，環(huán)板1上一側(cè)設(shè)有蝸形滯流器進(jìn)水口7，其上方的環(huán)板內(nèi)壁邊沿設(shè)有向中心凸起的導(dǎo)流板4，導(dǎo)流板固定在環(huán)板1上。如圖1和圖2所示，迎水面蓋板2設(shè)計(jì)為特殊凹陷形狀，環(huán)板1、迎水面蓋板2和背水面蓋板3形成的蝸形滯流器的內(nèi)頂部形成用于改變節(jié)流特性的空氣儲(chǔ)存區(qū)8。

迎水面蓋板2的中心設(shè)有朝向蝸形滯流器中心內(nèi)凹的圓臺(tái)形凹陷6，圓臺(tái)形凹陷6處的內(nèi)端面與背水面蓋板3間留有空間，圓臺(tái)形凹陷6上方的蝸形滯流器的內(nèi)部空間形成空氣儲(chǔ)存區(qū)8。

圓臺(tái)形凹陷6的直徑內(nèi)小外大，即小端靠近蝸形滯流器中心，大端遠(yuǎn)離蝸形滯流器中心，位于原迎水面凹面板2所在平面。

圓臺(tái)形凹陷6的小端直徑不小于出水管5的管徑，即使得圓臺(tái)形凹陷6的小端面積s3不小于出水管5的管截面面積s2。

蝸形滯流器的主體厚度b和圓臺(tái)形凹陷6的圓臺(tái)高度h的比例為b:h＝3～2。

本發(fā)明的實(shí)施例如下：

實(shí)施例1

本實(shí)施例如圖1和圖2所示，蝸形滯流器迎水面蓋板向裝置內(nèi)部中心形成圓臺(tái)形凹陷，在內(nèi)部形成圓形平面，迎水面上余留的平面圓環(huán)寬度b為100mm，迎水蓋板在內(nèi)部形成的圓形平面s3與出口面積s2保持一致，裝置厚度b與凹陷圓臺(tái)高度h的比值為2比1，進(jìn)口面積s1大于出口面積s2，兩者比值為1.04。

本實(shí)施例與如圖3中扁平圓餅形蝸形滯流器、如圖4中的圓餅形蝸形滯流器進(jìn)行對(duì)比，三者進(jìn)出口面積均一致，裝置直徑大小一致，圖2中b-h的值與圖3中裝置厚度相同，b值與圖4中裝置厚度相同，三者的工作曲線(xiàn)(橫坐標(biāo)為裝置出口流量，縱坐標(biāo)為蓄水構(gòu)筑物內(nèi)的水位至出水管管底的高度差)如圖5所示。

從圖5中可知，在水頭為1m以下時(shí)，本實(shí)施例與厚度為b-h的扁平圓餅形蝸形滯流器的工作曲線(xiàn)變化不大，當(dāng)本實(shí)施例的出水流量繼續(xù)增加一定量后，水位才繼續(xù)上升；而相較于厚度為b的圓餅形蝸形滯流器，在低水位時(shí)可允許更大流量在低水位下快速通過(guò)裝置。在水位高于1m時(shí)，本實(shí)施例的過(guò)流能力大于扁平圓餅形蝸形滯流器，弱化了節(jié)流效果，而對(duì)于圓餅形蝸形滯流器，其節(jié)流能力增強(qiáng)。

實(shí)施例2

本實(shí)施例如圖1和圖2所示，與實(shí)施例1相同。

開(kāi)高進(jìn)口高度d1，使得進(jìn)口面積的1倍、1.5倍和2倍分別是s1＝1.04╳s2，s1＝1.5╳1.04╳s2，s1＝2╳1.04╳s2，分別進(jìn)行試驗(yàn)可得到各自的工作特性曲線(xiàn)如圖6所示。

可見(jiàn)，進(jìn)口面積增加越大后，不論水位高低，能夠?qū)崿F(xiàn)減小雜物堵塞的可能性。同時(shí)可允許更大流量在低水位下快速通過(guò)裝置，降低渦流空氣帶完全形成所需要的最小壓力水頭。