一种可加压径向流试验设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可加压径向流试验设备，包括加压水箱、实验水箱、透水管和溢水管，实验水箱用于容纳不同的渗透介质，实验水箱与加压水箱连通，实验水箱内设置有透水管，透水管与溢水管连通。本实用新型专利技术的可加压径向流试验设备适用于不同工况条件，通过加压水箱模拟稳定的上游水头，实验水箱模拟稳定的二维渗流系统，可以更加准确的测量渗透结构的渗透系数、在浑水渗透过程中渗透体的淤堵情况，探寻淤堵的机理以及渗透介质中颗粒的迁移情况，推动透水管与反虑材料在尾矿库排渗系统中的推广与应用，具有重要的理论研究与工程应用价值，而且试验设备操作简单，计算方便，易于掌握。

【技术实现步骤摘要】
一种可加压径向流试验设备
本技术涉及径向流试验装置的
，特别是涉及一种可加压径向流试验设备。
技术介绍
渗透系数是研究材料渗透性能的一个重要参数，改变渗透系数是降低尾矿库浸润线的重要手段之一，测定渗透系数最有效的办法是常水头渗透试验和变水头渗透试验。常水头渗透试验是指运用常水头渗透设备在测出渗流量，不同点的水头高度，计算出渗流速度和水力梯度，从而计算出径向流试验渗透系数的仪器；变水头试验是指在试验过程中,试验水头逐渐下降,最后趋近于零，根据套管内的试验水头下降的速度与时间的关系,计算试验土层的渗透系数通过以为渗透试验来完成。目前，渗透试验设备只能测定单一材料的渗透性能，当需要测定几种材料组成的渗透结构的渗透性能时，常水头试验设备和变水头试验设备都不能很好的解决这一问题，且渗透液体多为水，当需要观测不同渗透介质条件下的渗透系数以及多种材料组成的渗透结构的渗透系数时，以上两个设备也不能解决这一问题。因此，亟需一个简单高效的测量装置，来测量不同渗透介质和多种材料组成的渗透结构的渗透系数。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可加压径向流试验设备，以解决上述现有技术存在的问题，可以测量不同渗透介质和多种材料组成的渗透结构的渗透系数。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供了一种可加压径向流试验设备，包括加压水箱、实验水箱、透水管和溢水管，所述实验水箱用于容纳不同的渗透介质，所述实验水箱与所述加压水箱连通，所述实验水箱内设置有所述透水管，所述透水管与所述溢水管连通。优选的，所述实验水箱包括密封连接的桶体和盖体，所述桶体与所述盖体均为透明材质的。优选的，所述桶体的底板与所述盖体之间贯穿设置若干个支撑杆。优选的，所述加压水箱上设置有进水阀和进气管，所述进水阀用于与水源连接，所述进气管上设置有一压力表，所述进气管用于与气压泵连接。优选的，所述实验水箱的不同竖直高度上设置有若干个压力表。优选的，所述透水管的外表面上设置有若干个凹槽，每个所述凹槽均布有若干个透水孔，所述透水管的顶部设置有一橡胶盖。优选的，所述透水管的外表面上包裹有反滤材料。优选的，所述透水管的底部与所述实验水箱的底板通过螺纹连接。本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本技术的可加压径向流试验设备适用于不同工况条件，通过加压水箱模拟稳定的上游水头，还能控制试验所需的不同水头压力，实验水箱模拟稳定的二维渗流系统，可以更加准确的测量渗透结构的渗透系数、在浑水渗透过程中渗透体的淤堵情况，探寻淤堵的机理以及渗透介质中颗粒的迁移情况，而且试验设备简单易于操作。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术可加压径向流试验设备的结构示意图；图2为本技术可加压径向流试验设备中透水管的结构示意图一；图3为本技术可加压径向流试验设备中透水管的结构示意图二；其中：1-进气管，2-压力表，3-加压水箱，4-进水管，5-透水孔，6-盖体，7-溢水管，8-支撑杆，9-渗透介质腔，10-反虑材料，11-桶体，12-透水管，13-橡胶盖，14-进水阀。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的目的是提供一种可加压径向流试验设备，以解决现有技术存在的问题，可以测量不同渗透介质和多种材料组成的渗透结构的渗透系数。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1至图3所示：本实施例提供了一种可加压径向流试验设备，包括加压水箱3、实验水箱、透水管12和溢水管7，实验水箱用于容纳不同的渗透介质，渗透介质可以是碎石、尾矿砂、砂岩、石英岩、粘土岩、页岩等或其任意比例的组合。实验水箱与加压水箱3连通，实验水箱内设置有透水管12，透水管12与溢水管7连通，溢水管7可以维持下游水头的稳定，从溢水管7的流出水用量筒接住，用来测量渗透量。具体的，实验水箱包括密封连接的桶体11和盖体6，桶体11与盖体6均为透明材质的。桶体11的底板与盖体6之间贯穿设置若干个支撑杆8。实验水箱的不同竖直高度上设置有若干个压力表2。其中，本实施例中实验水箱上由上到下依次设有八个压力表2，用来观测不同高度位置的渗透压力；压力表2通过螺栓安装在实验水箱上，如果不需要压力表2时，可用密封冒密封。加压水箱3上设置有进水阀14和进气管1，进水阀14用于与水源连接，进气管1上设置有一压力表2，进气管1用于与气压泵连接。维持或者改变上游水头稳定的加压水箱3既可直接与外界连通，保持水压不受大气压影响，也可以向其内部通过气压泵充入气体，将气压转化为水压。透水管12的外表面上设置有若干个凹槽，每个凹槽均布有若干个透水孔5，透水管12的顶部设置有一橡胶盖13。透水管12的外表面上包裹有反滤材料。透水管12的底部与实验水箱的底板通过螺纹连接。其中，透水管12可自由拆装，也可更换不同性能的透水管12，外部包裹的反虑材料10也可以更换为不同的。本实施例将一维竖向渗流测定单一材料的渗透系数转向二维径向渗流可测定渗透结构的渗透系数。其中，实验水箱可用来测量多种材料组成的渗透结构的渗透系数，反虑材料10的渗透系数由清水工况来测定，渗透结构的渗透系数及其淤堵情况由浑水工况来测定。本实施例的可加压径向流试验设备测定渗透结构的渗透系数的具体步骤如下：反虑材料径向流试验：准备进行试验时，先将需要测量渗透系数的反虑材料10缠绕在透水管12上，且将上下端密封好，再将透水管12密封安装在实验水箱的底部处且将橡胶盖13盖在透水管12上。然后在渗透介质腔9中通过进水管4加入清水，在实验水箱内形成一个稳定的渗透介质区域，可以更好的测量反虑材料10的渗透系数，准备好内部渗透整体后，将盖体6通过螺栓密封在桶体11上。通过进水阀14将加压水箱3加满水，关闭进水阀14，然后通过压力表2调节加入的气压，控制加入渗透装置的水压；之后打开进水口4开始试验，测量从溢水管7流出水的质量，用来计算反虑材料10的渗透系数。反虑材料10和透水管12的淤堵情况及尾矿砂与透水管径向流试验：准备进行试验时，还需要将压力表2通过螺栓安装在实验水箱上。然后在渗透介质腔9内放入准备好的不同细颗粒含量的尾矿砂，形成一个稳定的渗透介质区域，用于测量反虑材料10和透水管12的渗透系数及反虑材料10的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可加压径向流试验设备，其特征在于：包括加压水箱、实验水箱、透水管和溢水管，所述实验水箱用于容纳不同的渗透介质，所述实验水箱与所述加压水箱连通，所述实验水箱内设置有所述透水管，所述透水管与所述溢水管连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种可加压径向流试验设备，其特征在于：包括加压水箱、实验水箱、透水管和溢水管，所述实验水箱用于容纳不同的渗透介质，所述实验水箱与所述加压水箱连通，所述实验水箱内设置有所述透水管，所述透水管与所述溢水管连通。


2.根据权利要求1所述的可加压径向流试验设备，其特征在于：所述实验水箱包括密封连接的桶体和盖体，所述桶体与所述盖体均为透明材质的。


3.根据权利要求2所述的可加压径向流试验设备，其特征在于：所述桶体的底板与所述盖体之间贯穿设置若干个支撑杆。


4.根据权利要求1所述的可加压径向流试验设备，其特征在于：所述加压水箱上设置有进水阀和进气管，所述进水阀用于与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王媛，杨春波，黄景琦，李庆文，崔旋，吴龙，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：新型
国别省市：北京;11