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| 仪器设备 |
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水力学所拥有国内最大的空化研究用的减压箱、高水箱、玻璃水槽、文杜里空化（蚀）管、推板式生波系统及测波设备系统、多功能环境试验水槽、可控温湿度试验室、模块式群泵生潮控潮系统；装备了二维粒子图测速系统（PIV）、三维激光流速仪（LDV）、超声波流速仪（ADV）、、多通道粒子图像测速系统（PTV）、红外热像仪等一批具有国际先进水平的量测仪器；并自行开发和引进了一批用于数值模拟的各类计算软件。 减压箱（又称变压真空箱）是用来模拟高水头泄水建筑物及绕流体产生空化的条件、范围、强度专用设备。它是一个密闭的水流自循环的大型玻璃水槽，用抽气的方法使箱体内压力降低，形成需要的真空度，使泄水水工建筑物的空化现象在模型中重演，以对其进行研究。水力学所装备的减压箱全长26.8米，总高17.3米，总容积达110立方米，运行真空度可达98％，供水能力为1立方米/秒，最大工作水头可达14米，是开展高速水流及空化空蚀研究的理想设备之一。
应用简介：2005年建成以来，该水箱已成功地应用于包括国家自然科学基金重大项目、“十一五”科技支撑计划、国家863项目以及重大的水利水电工程等数十项试验研究。主要应用项目：①国家自然科学基金重点项目“高水头大流量泄洪洞水力学关键技术问题研究”；②863项目“大型升船机寿命与可靠性综合设计分析技术研究”；③小湾水电站坝身底孔事故检修闸门动水启闭试验（1/15）；④锦屏一级水电站泄洪洞及进水口快速事故闸门工作特性试验研究；⑤溪洛渡水电站3#泄洪洞水力学模型；⑥向家坝水电站泄洪消能模型。
应用简介：2005年建成以来，该水箱已成功地应用于包括国家自然科学基金重大项目、“十一五”科技支撑计划、国家863项目以及重大的水利水电工程等数十项试验研究。主要应用项目：①国家自然科学基金重点项目“高水头大流量泄洪洞水力学关键技术问题研究”；②863项目“大型升船机寿命与可靠性综合设计分析技术研究”；③糯扎渡泄洪洞事故闸门模型试验；④锦屏一级深孔泄洪洞模型试验；⑤溪洛度泄洪洞事故闸门模型试验；⑥三板溪分层取水试验模型等。
4、1#玻璃水槽 应用简介：①堆石坝溃坝机理研究；②盐滩宽尾墩水弹性振动试验；③ 盐滩宽尾墩溢流坝池戽底板水动力试验；④ 淋津滩池泄洪闸门、平板门水弹性试验；⑤ 百色溢流坝局部坝面水力学实验；⑥底坎宽尾墩水力学试验（基础实验）；⑦ 迷宫堰水力学试验。
5、文杜里空化（蚀）试验设备
6、推板式生系统及测波设备系统 设备简介：该设备为低惯性伺服电机驱动的铰接推板式造波机，设置于长140m，宽50m，深1.5m的造波池中。造波机为单元组合式，总宽度30.0m（尚可添加单元），单推波板宽度为0.5 m。可模拟规则波、椭圆余弦波、叠加破碎波、孤立波及其它自定义频谱不规则波。波周期变化范围为 0.5～5.0 s，波高变化范围为 0.02～0.3m。该设备可用于河流近海工程水域波浪对水工建筑物及水流场影响的研究；波、流场中的水流携带物（温排水、低放射性核素、泥沙及其他污染物）输移特性研究以及水生态环境的影响。
7、多功能环境试验水槽 设备简介：水槽总长79.75m，中部钢框架玻璃透明段长51.10m，槽内壁净宽2.00m，槽深1.50m。水槽供、排水系统含供水水泵（Q＝300L/S）、卧式双向轴流水泵（Q＝700L/S）及电动阀门，经电脑自控系统可实现单向和双向供水，也可自循环供水。水槽顶部安装可拆卸拱形顶盖，尾端装有离心风机，形成负压风洞水槽，可产生风生波。水槽首部装有推板式造波机，能产生多种波谱的波浪。水槽两端设有盐水配送装置，用于生成密度分层水流。水槽透明试验段中部有10m长地下观测廊道，其槽底装有玻璃观测窗。该设备可用于河流、河口近海水流及其水生态环境的水动力学研究；风场、潮汐场、波浪场中均质流、分层流水力、热力特性研究以及水携物质输移特性研究。
8、可控温湿度试验系统 设备简介：该系统由专用实验室及制冷除湿设备组成，主要为有特殊要求的试验研究提供可变的温湿度气候条件。专用试验室长24.7m，宽17.0m，净高3.4m。调节温度范围为-15～40℃，湿度范围为35%～95%。该设备用于可控温、湿度模拟环境中，温排水水力、热力特性及水气界面热、质交换问题；负气温条件下结冰、融冰试验及其模型相似性问题；冰盖下水流水力特性及水工建筑物挟冰过流能力与冰塞防治问题；其它与环境温、湿度相关课题的研究。
9、模块式群泵生潮控潮系统 设备简介：本系统是在模型试验中复演原型潮汐现象的自动控制装置，是我院自行研制开发、具有自主知识产权的专用设备。该系统为单元积木式结构，采用给定水边界各通道流量过程、同步监视水位的反馈控制模式，模拟潮汐水位误差绝对值不大于1.5mm。装置包括上位机、水位计及多个远程PLC控制单元。上位机通过现场总线连接数个远程控制分站，每个控制单位包括一台远程PLC可编程控制器、3个通道的变频器及其供、排水泵和相关配电器件，可对模型开边界中的3个通道实现流量控制。该设备用于模拟感潮水域模型试验，研究潮汐流场中温排水、低放射性核素、泥沙、污染物、杂物的水动力学输移扩散机理。
10、流速仪标定设备 设备简介：该设备包括两套流速仪标定装置。 标准喷咀装置：全长10.3m，装有电磁流量计及控制阀门，喷咀出口直径200mm，采用维多辛斯基收缩曲线型喇叭口，能保证出口流速均匀分布。 喷咀装置用于标定1～10m/s段流速。其供水流量最大为302L/s，由水泵房1#变频调速水泵提供，可无极调整所需流量。由电磁流量计量测得的流量和已知的喷咀断面积，可求取标准喷嘴出口流速值，此即标准速度。 静水拖槽装置：水槽长25.8m，宽0.70m，深1.5m，用于标定0.3～1.5m/s流速段。被标定的流速仪传感器安装在拖车上，置于槽内静水中由拖车拖动。拖车由伺服电机驱动，其行进速度即为标准速度。 应用简介：该设备主要用于试验用流速测量仪器的标定、校准。
11、淋水填料热力阻力性能测试平台 该测试平台以逆流式冷却塔的运行原理和流程进行设计，主要用于测试冷却塔淋水填料样品的热力阻力性能。测试平台由水循环系统及空气循环系统两部份组成，通过改变空气参数（断面风速、温湿度）与水参数（淋水密度、水温）的组合变化可实现不同气水比及温湿度的工况调节。装置试验段高3.0m，淋水面积0.36 m2（0.6m×0.6m）；淋水密度可调范围4000－20000kg/m2.h，断面风速可调范围0.5-3.5m/s；水温加热功率160kw，空气加热功率100kw。
12、环境风洞设备 设备简介：环境风洞试验段过流断面尺寸2m×2m，环境风洞总长30米，有效使用长度为11m，试验段有可转动的试验平台，试验段最大风速30m/s；试验段气流均匀稳定，风速变化调节灵敏、方便。该风洞主要用于：烟气、羽流及城市污染在大气中的扩散研究；自然风对电厂冷却塔的特性影响，包括湿冷与空冷受风影响研究；绕流建筑物的阻力、风压测量；风电的相关问题研究；风沙动力学相关问题的研究等。
13、空冷散热器性能试验装置 设备简介：冷散热器性能试验装置由风洞设备、循环水系统、加热设备（蒸汽锅炉）、数据采集设备等几部分组成；装置总长长15 m，高2.5m，试验段断面尺寸为1m×1m；散热器进口水温30～100（℃）可调；循环水量0～120（t/h）可调；试验断面风速0～30（m/s）可调。该装置主要用于空冷散热器（包括直接空冷散热器和间接空冷散热器）的热力阻力特性测试，测出不同工况条件下散热器测试小样的热力阻力性能参数，供空冷系统工程设计使用。 火力发电厂空冷散热器性能试验利用风洞使得空气穿过散热器元件，利用循环水装置使得水通过散热器元件的管道，在散热器元件两侧安装压力、温度传感器，在循环水管进出口安装温度传感器，测量空气压力、温度以及循环水温度的变化，从而分析出散热器元件的热力阻力性能。该方法适用于检测散热器元件的热力性能参数和阻力性能参数，为电厂空冷系统的设计提供依据。
14、二维粒子图测速系统（PIV） 设备简介：粒子图像测速技术（PIV）是一种先进的流场测量设备，可以测得瞬时流动结构的真实信息。PIV可在瞬间记录下一个平面（激光片光）内的流动信息。通过对连续多个瞬态速度场和涡量场的对比和分析，可以深入研究非定常流动的瞬态过程及其流动细节，具有空间分辨率高、获取信息量大、不干扰被测流场和可连续测量等优势。PIV系统包括光源系统，图像采集系统，控制协调系统，示踪粒子发生系统以及专用PIV图像数据处理和流场显示系统。该设备可用于跨流域调水、消能防冲等领域基础性研究中的流速测量。
15、三维激光流速仪（LDV） 设备简介：三维激光流速仪（LDV）是利用流体中运动微粒散射光的多普勒频移来获得流体速度信息的测量仪器。LDV的主要优点在于：非接触测量、微粒速度与实际测量是准确的线性关系、空间分辨率高、动态响应快、可以比较容易地实现二维、三维流速的测量。LDV通常由激光器、多色光束分光器、光电探测模块（PDM）、光纤发射/接受探头、多位数字信号处理器、处理软件等部分组成。该设备是用于空化空蚀、消能防冲、掺气减蚀、水流脉动等领域基础性研究中的流速测量。
16、超声波流速仪（ADV） 设备简介：超声波流速仪（ADV）是一种单点、高分辨率、3D多普勒流速仪。依据多普勒处理技术，该设备能在遥控采样体积中精确、快速地进行三维速度测量。流速测量范围0～4m/s，测量精度为±0.5％。超声波流速仪主要包括探头、数据采集部分、通讯电缆、数据处理软件。该设备是用于跨流域调水、空化空蚀、消能防冲、掺气减蚀、水流脉动与流激振动等领域基础性研究中的流速测量。
17、多通道粒子图像测速系统（PTV） 设备简介：本系统是采用粒子轨迹图像跟踪测速技术（PTV）所开发的大范围同步测速装置。PTV可实现对大范围流场的实时监测，快速、精确地得到研究区域内流速场的变化过程。系统变形误差小于0.4 像素，测量误差小于5%。该系统的16个摄像终端完成一次采样的时间小于15秒，同步性小于0.12秒。该设备可用于开展河流、湖泊、海洋环境水动力学及水生态学研究的流场测量。其中包括:国家自然科学基金——滨海火(核)电厂温排放扩散机理试验研究；国家电力公司重点项目——火(核)电厂取水防沙、防污、防杂物试验研究；国家重点核电工程——岭澳核电、田湾核电、红沿河核电、防城港核电、阳江核电等核电工程取排水工程试验研究。
18、红外热像仪(TVS-500EX) 设备简介：红外热像仪是专门用于实时温度测量和热图像采集的设备。该设备通过红外热信息图的连续记录，经系统软件分析得出被测物体表面温度场数据。设备测温范围：-40℃～500℃，可扩展到2000℃；测温精确度：±2℃（=100℃）±2% （>100℃）。设备主要包括TVS-500EX热像仪主机、寻像器和红外分析软件等。在环境水力学研究方面，利用数字红外热仪和相应处理软件，可以自动采集水面温度分布的数据。是电厂温排水模型试验和电厂热排放水域温度场原型观测的重要检测设备；在河冰水动力学方面，主要用于冰盖形成过程中水温变化的数据跟踪记录。
19、PLIF激光浓度测量系统 设备简介：该系统通过采用高速相机及其图像采集和处理系统，基于激光诱导荧光摄像技术，运用连续激光激发溶液中的示踪粒子产生荧光，利用连续采集混掺流场的动态图像，根据示踪物的荧光密度换算得到溶液浓度，连续采集示踪流场图像即可推算随时间变化动态浓度场。 主要技术参数：浓度测量量程为0.002-0.02ppm，测量精度达到0.001ppm；大面积矩形片光源的尺寸宽300mm，厚1.5mm；使用大容量高速采集技术，保证图像高速采集与大容量储存；强大的后处理算法可实现浓度场、平均浓度场、等浓度曲线、断面浓度等数据处理。 该技术主要应用在能源、水资源和水污染等领域，未来可扩展至航空航天、化学工程、过程工程等领域。主要适用于水质污染排放的模拟测量、核电站和火电站温排水实验测量、湍流基础研究以及流体力学教学演示等研究。
20、 科研常用软件 水力学所引进和自行开发了一系列用于数值模拟的科研常用软件，包括Fluent软件、MIKE软件、DELFT 3D软件、intel3.0工作站、ArcInfo V8.3 专家级地理信息系统平台核心模块、MGCRE-MOD-FLT-PC软件、VG-DEV-MP-NT软件等。 21、 压力采集类试验设备 主要设备包括：压力校验仪、智能信号采集处理分析仪、动态应变仪、电荷适调放大器、噪声分析系统等。
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