一种水利发电教学演示模型

1.本实用新型涉及水利发电教学演示用品领域，具体涉及一种水利发电教学演示模型。


背景技术：

2.水力发电教学课程中，理论知识较多，形象演示较少，从而造成课程理解程度偏低，学生在学习中只能通过想象进行学习，在理论与实际结合上存在一定的理解误差，为了改善教学环节中提高学生兴趣，并能够将授课内容与实际能够直观体现出来，需要设计一款结构简单、成本较低，并且能够模拟水利发电过程的教学模型。


技术实现要素：

3.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种水利发电教学演示模型，解决了授课中将理论与实际进行结合，提高学生理解能力及兴趣的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
5.一种水利发电教学演示模型，包括：水道模拟箱体，其用于盛装水；模拟大坝，其固定于所述水道模拟箱体内部，并分隔所述水道模拟箱体为上游端及下游端；所述模拟大坝上开设有连通其内部空间与所述上游端的多个进水孔，以及连通其内部空间与所述下游端的出水孔；模拟发电组件，其设置于所述模拟大坝内并位于进水孔下方；水流流量控制系统，其用于控制调节所述进水孔中的水流流量；水循环系统，其用于循环将所述下游端的水输送到所述上游端；以及展示灯泡，其与所述模拟发电组件电连接。
6.至少一实施例中，所述模拟发电组件包括：支撑架，其固定于所述模拟大坝内部；水轮，其转动安装于所述支撑架上；以及微型发电机，其固定安装于所述支撑架上；所述微型发电机的转轴与所述水轮的转轴连接；所述微型发电机的输电端与所述展示灯泡电连接。
7.至少一实施例中，所述水流流量控制系统包括：导向辊；其固定在所述模拟大坝顶部；收卷辊，其固定在所述模拟大坝顶部并与所述导向辊对齐；密封板，其贴合在所述模拟大坝侧面上并用于调节所述进水孔流通数量；所述密封板连接在所述收卷辊缠绕并穿过所述导向辊的拉绳上；以及转动电机，用于驱动收卷辊正转或反转以调节所述密封板的高度。
8.至少一实施例中，所述水循环系统包括：循环水管，其连通所述上游端及所述下游端；循环水泵，其安装于所述循环水管上；控制开关，用于控制循环水泵启停；以及电池组，其通过控制开关与所述循环水泵电连接。
9.至少一实施例中，所述电池组通过所述控制开关与驱动电机电连接。
10.至少一实施例中，所述水道模拟箱体上开设有与所述上游端连通的补水孔。
11.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
12.1、通过水循环系统上水道模拟箱体的上游端水位始终高于下游端，从而在模拟坝体两侧形成水位差，并通过水流流量控制系统控制进入坝体内的水流大小，并通过水流驱
动模拟发电组件运行，从而在流量变化中能够观察到展示灯泡的明亮度变化，从而直观展示水力发电过程，让学生能够直观理解课程内容；
13.2、整个模型结构简单，并能够直观展现发电过程，有助于培养学生的理论、实践结合。
附图说明
14.图1为本实用新型一种实施例的结构示意图；
15.图2为图1的俯视结构示意图；
16.图3为模拟发电组件的结构示意图；
17.图中，水道模拟箱体1、模拟大坝2、上游端3、下游端4、进水孔5、出水孔6、模拟发电组件7、支撑架71、水轮72、微型发电机73、水流流量控制系统8、导向辊81、收卷辊82、密封板83、转动电机84、水循环系统9、循环水管91、循环水泵92、控制开关93、电池组94、展示灯泡10、补水孔11。
具体实施方式
18.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
19.如图1所示，本实用新型的实施例中提出了一种水利发电教学演示模型，其包括，水道模拟箱体1、模拟大坝2、模拟发电组件7、水流量控制系统、水循环系统9以及展示灯泡10，其中水利模拟箱体用于盛装水，而模拟大坝2固定在所述水道模拟箱体1内部，从而将水道模拟箱体1分隔为上游端3及下游端4，并且由于模拟大坝2的作用能够让上游端3、下游端4产生水流高度差；同时，在模拟大坝2上开设有连通其内部空间与所述上游端3的多个进水孔5，以及连通其内部空间与所述下游端4的出水孔6；当水流从进水孔5进入后，驱动模拟发电组件7运行，由于模拟发电组件7设置在模拟大坝2内并位于进水孔5下方，通过水流落差对模拟发电组件7进行驱动，让模拟发电组件7运行后产生电流并传输到展示灯泡10，当展示灯泡10亮时则说明正在进行模拟发电过程。
20.并且通过水流流量控制系统8对进水孔5开通的数量进行调节，从而控制水流流量，让模拟发电组件7的电流变化，从而能够通过展示灯泡10显示出水流流量与电流变化的关系。
21.同时，水循环系统9用于循环将所述下游端4的水输送到所述上游端3，从而保持上游端3的水位高于下游端4的水位，形成稳定的高度差以保证驱动模拟发电组件7正常运行。
22.如图2、图3所示，模拟发电组件7包括支撑架71、水轮72及微型发电机73，其中支撑架71固定在模拟大坝2内部，并且将水轮72转动安装在支撑架71上，同时让微型发电机73固定安装在支撑架71上后，让微型发电机73的转轴与水轮72的转轴连接，从而使得水轮72转动后驱动微型发电机73动作进行发电；并且让微型发电机73的输电端与展示灯泡10电连接，当微型发电机73运行后输送电源到展示灯泡10并让其亮起来；水轮72转动速度与进入水流流量相关，而水轮72转动速度能够控制微型发电机73工作效率，从而能够使得展示灯泡10明亮程度进行变化，使得水流流量与发电量之间的关系通过展示灯泡10明亮变换进行展示。
23.为了更加清晰直观的观察灯泡明亮变化，需要通过水流流量控制系统8对进入模拟坝体内的水流量进行调节，如图1、图2所示，水流流量控制系统8包括固定在模拟大坝2 顶部的导向辊81以及固定在模拟大坝2顶部的收卷辊82，并且让收卷辊82与导向辊81 对齐；还包括密封板83，密封板83贴合在模拟大坝2侧面上并用于调节所述进水孔5流通数量，收卷辊82上缠绕并穿过导向辊81的拉绳连接在密封板83上，同时，还设有转动电机84，用于驱动收卷辊82正转或反转以调节密封板83的高度；通过密封板83对进水孔5流通数量进行调节，使得进入模拟坝体内的水流流量进行变化，当转动电机84驱动收卷辊82正转时，对密封板83高度进行提升，从而减少进水孔5流动数量，减少进入水流量；当转动电机84驱动收卷辊82反转时，让密封板83高度降低，从而增加进水孔5 流动数量，增加进入水流量；通过改变水流量使得水轮72转动速度变化，并使得微型发电机73发电量随着水流量变化而变化，并通过展示灯泡10明亮程度直观体现。
24.在模拟运行时，上游端3的水流入到下游端4，并且为了保持上游端3水位高于下游端 4水位，通过水循环系统9将下游端4的水循环输送回上游端3，如图1、图2所示，水循环系统9包括连通上游端3、下游端4的循环水管91，并且在循环水管91上安装有循环水泵92；同时设置有控制开关93及电池组94，其中电池组94通过控制开关93与循环水泵92电连接，从而使得控制开关93对循环水泵92的启停进行控制。
25.为了对水流流量控制系统8中的驱动电机进行控制，让电池组94通过控制开关93与驱动电机连接，从而通过控制开关93对循环水泵92及驱动电机的运行进行控制，并且通过电池组94为循环水泵92及驱动电机进行供电。
26.在使用之初或水道模拟箱内的水量减少后能够快速进行补充，如图1所述，在水道模拟箱体1上开设有与上游端3连通的补水孔11，以便于快速进行水量补充。
27.通过水利发电教学演示模型简单的对水利发电过程进行模拟，让学生在学习中能够具有较为直观的理念，当然模型并不能完全表达出水力发电的全部过程，存在些许缺陷也不可避免。
28.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。