一种穗状瓣膜自阻消能装置

本技术提供一种穗状瓣膜自阻消能装置，属于水利设施。

背景技术：

1、我国西南地区水能资源丰富，但西南山区多为山地峡谷，河谷狭窄，坡面陡峻，河床比降大，水流条件复杂。同时，面对洪水、泄流状况及调度实施方面的风险不确定性，水库汛限水位也存在着较大变幅。在库水位变幅较大的情况下，当利用调节能力好的已建电站水库作为混合式抽水蓄能电站的上库或下库时，机组难以正常运行。导致整个工程停运，且原工程用水无法保障，因此设计一种能够在水库水位变幅较大的情况下控制出口流量的装置，对于水利枢纽的建设具有极大的意义。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种穗状瓣膜的自阻消能装置。

2、本实用新型提供一种可实现在无需任何人力、电力的前提下完成对大坝上游入水的消能，并保证在一定变幅内的入口水头作用下出口处的流量近乎恒定的以单向无门阀为主体的装置，用于替换现有的电动机械阀门，应用于长期性的稳定生态灌水设计工作。

3、本实用新型是通过以下技术方案实现：

4、一种穗状瓣膜自阻消能装置主要包括取水箱，所述取水箱可与竖井式、塔式、岸塔式进水口建筑物连接，进口段设计成进水喇叭口形状，取水箱的一测安装有三个并联平行、高程不同的方形管道，所述方形管道内部为穗状瓣膜阀，集水管道包括垂直段和水平段；所述穗状瓣膜阀的单元体倾角和半径相同，三个穗状瓣膜阀的出水口在下游处与集水管道垂直段平滑连接穗状瓣膜阀，所述集水管道与下游低流速水相接。

5、具体的，所述的穗状瓣膜阀包括主管道，主管道上依次纵向分布多对分流管，每对分流管包括左侧特斯拉分流管、右侧特斯拉分流管，左侧特斯拉分流管、右侧特斯拉分流管完全对称。

6、所述分流管有五对，且依次等距离间断，所述左侧特斯拉分流管包括左侧分流直管、左侧分流管曲管；所述右侧特斯拉分流管包括右侧分流直管、右侧分流管曲管；所述左侧分流直管、右侧分流直管与主管道的连接均采用减阻模式；左侧分流管曲管、右侧分流管曲管与主管道的连接均采用圆弧连接。

7、作为本实用新型的优选技术方案，所述穗状瓣膜阀通过fluent建模计算，使三根管道到达出口处流量恒定。

8、作为本实用新型的优选技术方案，所述穗状瓣膜阀中无活动部件，仅通过单向无门阀管道，实现不同水位变幅下进水时出口流量稳定的功用。

9、使用时，工程师可根据不同现场工况的需要将装置放置在合适位置，即可实行水头的消能效果。

10、本实用新型通过穗状瓣膜阀，连接中未采用任何活动部件，并未引入任何电力、金属部件，采用单材料环保化设计思路，仅通过单向穗状瓣膜阀内部的单元体倾角和半径的设置实现在一定变幅内的入口水头作用下，下游出口处流量几乎恒定，可用于替换现有的电动机械阀门，应用于长期性的稳定生态灌水设计工作。该装置可最大化地延长装置使用寿命，节省维修费用，并且减少人力投入。

技术特征：

1.一种穗状瓣膜自阻消能装置，其特征在于，包括取水箱(1)，所述取水箱(1)中部不同高度安装有三个方形管道(2)，集水管道(3)包括垂直段和水平段；所述方形管道(2)内置穗状瓣膜阀，三个穗状瓣膜阀的出水口在下游处与集水管道(3)垂直段平滑连接。

2.根据权利要求1所述的一种穗状瓣膜自阻消能装置，其特征在于，所述的穗状瓣膜阀包括主管道(23)，主管道(23)上依次纵向分布多对分流管，每对分流管包括左侧特斯拉分流管(21)、右侧特斯拉分流管(22)，左侧特斯拉分流管(21)、右侧特斯拉分流管(22)完全对称。

3.根据权利要求2所述的一种穗状瓣膜自阻消能装置，其特征在于，所述分流管有五对，且依次等距离间断，所述左侧特斯拉分流管(21)包括左侧分流直管(211)、左侧分流管曲管(212)；所述右侧特斯拉分流管(22)包括右侧分流直管(221)、右侧分流管曲管(222)；所述左侧分流直管(211)、右侧分流直管(221)与主管道(23)的连接均采用减阻模式；左侧分流管曲管(212)、右侧分流管曲管(222)与主管道(23)的连接均采用圆弧连接。

技术总结
本技术提供一种穗状瓣膜自阻消能装置，包括取水箱，所述取水箱可与竖井式、塔式、岸塔式进水口建筑物连接，进口段设计成进水喇叭口形状，取水箱的一测安装有三个并联平行、高程不同的方形管道，所述方形管道内部为穗状瓣膜阀即穗状瓣膜阀，所述穗状瓣膜阀的单元体倾角和半径相同，穗状瓣膜阀在靠近下游位置集成一束，连接集水管道，所述集水管道与下游低流速水相接。本技术可最大化地延长装置使用寿命，节省维修费用，并且减少人力投入。

技术研发人员：赖韦寒雨,赵桐,谭畅,余秋黎,杜长泯,周宏伟
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：20230110
技术公布日：2024/1/12