功能/作用介绍：
在工程实践中，水电站在实际运行中往往会遇到负荷突然变化的情况，例如因事故突然丢弃负荷，或在较短的时间内启动机组，这时由于导水叶的快速关闭或开启将不开避免地在有压引水管道将出现“水击”现象，它不仅影响压力管道，机组，蜗壳等过流部件的强度，而且还关系到电站运行的安全和机组运行的稳定性，造成阀门破坏，管件接头断开，甚至管道爆裂等重大事故。因此，在水电站压力输水系统设计中，必须进行水击计算，以便可能出现的最大和最小的水击压强，并研究防止和削弱水击作用的适当的措施。
通过对相关院校的考察和调研，除清华大学、浙江大学等部分院校只有研制的水击、调压室实验演示仪，仅能观察输水管道的水击现象和调压室水位波动情况，只能定性分析而不能做定量实验。由于现有水击实验装置普遍存在实验效果不稳定，不易于肉眼观测，压力波动难于控制和准确记录，定量分析困难等缺点。而用于教学或科研的水击实验装置甚少，尤其是突然关阀的水击实验装置的定量测定还是空白，具我们调研仅在清华大学，浙江大学等少数院校有定性分析水击调压室的演示仪器。为此，合肥工业大学水力学实验室研制了能定量测量水击传播过程和调压室减小水击压强的实验设备——水击调压室实验装置。该实验设备装置利用计算机数据采集处理系统，测定输水压力管道沿程压力值的实时变化过程、调压室水位波动以及调压室减小水击压强的具体情况。能更进一步加深和巩固课堂教学中的水击概念、水击传播过程、调压室中水位波动、调压室减小水击压强等基本概念和基本理论，增加水击、调压室水位波动的感性认识，掌握测定输水压力管道的压力及调压室水位波动的测试方法。
水击调压室综合实验装置采用循环水系统，阀门启闭采用了可调节启闭时间(0.2秒～数秒)的气动快速调节阀，输水压力管道沿程布置了11只固定压力传感器，测定管道上水击压力过程线和最大水击压力;调压室设置了一只压力式液位传感器，测量调压室中涌浪水位和波动过程线，输水压力管道中的流量用电磁流量计测量流量。管道压力，调压室液位平水箱的液位(作用水头，可保证恒定流)及管中流量的测量控制系统采用工控机配A/D、D/A、D10接口板，配组态软件，完成系统的控制，数据采集及处理显示。
实验过程中采用计算机测控，在计算机控制界面上选择或输入必要的参数，可以控制启停水泵，闸阀供气泵和控制闸阀启闭，完成一次水击调压室实验的测控过程及采集数据的回放，波型回放的功能，并可将每次实验的数据存在指定的文件中，若需实验数据进行更为详细分析计算时便可调出。本实验装置的特点为自主创新研制，具有自由知识产权，添补了水击压力定量量测的空白。实验结果对学生在走向工作岗位以后在水电站设计中的水击调压室计算和实际工程具有指导意义，采集箱及软件自行开发，易于操作，使用简单，方便。
本实验装置利用计算机数据采集系统，分别测定在管道中有、否调压室时，在不同关闭、开启规律条件下，压力管道中产生的最大水击压力、管道上不同点的水击压力过程线，在设置调压室时，调压室最高、最低涌浪水位波动过程。整套装置的功能特点如下：
(1) 水击压力、平水箱和调压室水位的测试采用动态压力传感器，高速AD转换实时采集水击压力过程线。
(2) 利用计算机测控，一次完成起停水泵、闸阀启闭、水击和调压室水力实验测控过程及采集数据波型回放。
(3) 控制闸阀采用动作时间可调的气动球阀，可产生不同的水击压力效果，可供分析不同启闭时间所产生的最大水击压力。
(4) 溢流恒定水箱溢流板采用可调装置，能产生在不同作用水头、阀门不同启闭规律条件下的最大水击压力。
(5) 试验管道设置调压室，可进行在阀门不同启闭规律条件下，有无调压室时的最大水击压力测试。
(6) 本实验自主创新研制，填补了水击压力定量测量的空白，且易于操作，使用简单、方便。
(7) 整套装置可测定不同关闭规律条件下的最大水击压力、水击压力衰减过程、沿管道水击压力分布及调压室最高最低涌浪水位波动情况、设置调压室是减小水击压力的有效措施之一。
相关技术参数：
水击压力测量传感器 量程-0.1MPa~0.5 MPa 精度0.5级
水位量测传感器 量程0~3mH2O 精度0.5级
电磁流量计 量程0~30m3/h
气动球阀 口径DN25mm 关阀时间0.2~6s可调
AD采集频率 每通道最大可达20000点/秒
恒定流平水箱 可调水位2.12~2.82m
输水压力管道 管径25mm，壁厚3.5mm，弹性模量800MPa，
实验段长度49.87m
本实验设备装置为水利水电工程专业《水电站》课程开出的综合性实验。通过实验，加深和巩固水利水电工程专业本科生对有压输水管道的水击、水击传播过程、调压室中水位波动、调压室减小水击压强等基本概念和基本理论，增加水击、调压室水位波动的感性认识，增强测定输水压力管道的水击压强及调压室水位波动的实际测试技能和对理论知识的运用理解。
作品名称：水击调压室实验装置
完成单位：合肥工业大学
