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申请/专利权人：重庆交通大学

摘要：本发明公开一种基于自动调节含沙量的水沙流体冲蚀试验系统及方法，该系统利用水沙调节装置根据实际含沙量大小来调节含沙水流中含沙量；使用符合预设含沙量的水体进行试验，不仅可以提高试验的准确性，还可以通过实时调控流速、含沙量进行多种冲蚀试验，提高了试验的用途；同时，集成试件水沙冲蚀与加速锈蚀功能于同一区域，可同时实现试件块冲蚀、锈蚀、形貌厚度采集三者有序协同工作。本系统通过对实时流速、含沙量检测和调控以及冲蚀锈蚀的控制，可实现试验区内流速可调、含沙量可控的效果，可模拟构件干湿交替全过程，最终实现构件水沙冲蚀与加速锈蚀以及形貌、厚度分析一体化控制。

主权项：1.基于自动调节含沙量的水沙流体冲蚀试验系统，其特征在于：包括水沙调节装置、稳流装置、试验装置和控制系统；所述水沙调节装置用于调节含沙水流中含沙量；将得到的符合预设含沙量的水流输送到稳流装置中；所述稳流装置用于控制含沙水流的流动状态，将符合预设流动状态的水流导入到试验装置中；所述试验装置用于设置待测试件并进行水沙流体冲蚀试验；所述水沙调节装置、稳流装置、试验装置分别与控制系统连接；所述水沙调节装置包括沙槽、混掺漏斗、水泵、水槽、漏斗阀门、混掺区间；所述沙槽用于容纳水沙混掺的沙砾；所述混掺漏斗用于将沙槽中的沙砾按照预设方式输送到混掺区间；所述水槽用于循环水贮存和为混掺漏斗提供水沙混掺的水；所述水泵用于将水从水槽导引到混掺区间；所述漏斗阀门设置于混掺漏斗出沙口用于控制混掺漏斗的出沙量；所述混掺区间在水泵的作用下形成具有一定速度的流水，在流水的冲动下将水和从混掺漏斗流出的水沙更充分混合得到含沙水流；所述漏斗阀门与控制系统连接，所述控制系统用于控制漏斗阀门；所述控制系统根据监测混掺区间中的含沙水流的含沙量与预设含沙量进行对比，根据对比结果实时调节漏斗阀门的出沙量，从而实现含沙量的控制；所述控制系统包括含沙量测定仪、流速仪、处理器；所述含沙量测定仪用于检测混掺区间的流体的实际含沙量，并将实际含沙量传输到处理器中；所述流速仪用于测量水槽中水体的流速；并将水体流速传输到处理器中；所述处理器根据实际含沙量与预设含沙量进行对比得到差值，并根据水体流速和差值计算得到调节值，所述调节值输送到漏斗阀门中，用于控制阀门开合大小，从而实现含沙量实时调节；所述稳流装置包括稳流槽，所述稳流槽与混掺区段连接，所述混掺区段射出的高速含沙水流进入稳流槽中形成恒定流速的含沙水流；所述稳流装置还设置有溢流板，所述溢流板设置与稳流槽侧壁的预设位置，用于控制所述稳流槽中的水位，将稳流槽的水位控制在合适的位置；所述试验装置包括承载架、锈蚀装置；所述承载架设置于试验区域，所述试验区域设置于稳流装置后，所述承载架用于设置待测试件，从稳流装置进入到试验区域的含沙水流冲击所述待测试件上；所述锈蚀装置设置于试验区域，用于锈蚀设置于承载架上的试件；所述承载架、锈蚀装置分别与控制系统连接；所述承载架上设置有流速仪和含沙量测定仪；所述含沙量测定仪用于检测冲蚀试件的流体的实际含沙量，并将实际含沙量传输到处理器中；所述含沙量测定仪采用由含沙量传感器构成的在线含沙量测量仪器；所述流速仪用于测量冲蚀试件流体的流速；并将水体流速输送到处理器中；所述处理器根据实际含沙量与流体流速进行分析处理得到试件冲蚀数据。

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