本發(fā)明涉及水利模型加糙體及加糙方法，屬于水利模型試驗技術領域。
背景技術：
加糙是水利模型試驗的關鍵技術之一，絕大多數(shù)水利模型都需要加糙才能滿足水利模型的阻力相似,因此模型加糙效果的好壞直接關系著水利模型模擬的效果和精度。
水利模型常采用的加糙體有卵石、碎石、混凝土立方體、平板以及十字板等，從宏觀角度來看，其適應水槽試驗，起到一定的加糙效果，然對于微觀機理的探討以及研究較為欠缺，加糙體的繞流是其形成宏觀阻力的最重要的微觀過程，研究加糙體繞流對于認識模型加糙的微觀機理有著非常重要的意義，現(xiàn)目前使用的加糙體存在如下幾點問題，現(xiàn)有加糙體形態(tài)不規(guī)則，研究糙度數(shù)值無法準確定位；理論上分析粗糙率時，需要根據(jù)加糙體之間的不同布置橫距以及縱距擬合糙率計算公式，現(xiàn)有加糙體很難很好的定位，一方面加糙體形狀不規(guī)則，另一方面，現(xiàn)有加糙體材質也很難利用膠水粘貼固定，且膠水難以接受水流長期沖擊；現(xiàn)有的三角形或梅花型加糙體由于其加糙體外形無法完全對稱，對于漲退潮試驗無法做到雙向準確試驗，試驗適應性過于單調；現(xiàn)有加糙體邊界為直角變化，沒有流線型的圓弧倒角，易造成對試驗水流的實際干擾。
技術實現(xiàn)要素：
為了解決上述存在的問題，本發(fā)明公開了一種水利模型加糙體及加糙方法，其具體技術方案如下：
水利模型加糙體，包括一體成型的加糙體本體，所述加糙體本體包括若干個翅板，所有的翅板規(guī)格一致，所有的翅板的一側邊緣圍繞空芯圓管熔融一體，所有的翅板圍繞空芯圓管均勻分布，所述空芯圓管的高度與翅板的高度一致。
所述翅板的拐角均設置呈圓角，所述翅板的邊緣均設置呈圓角邊緣。
水利模型加糙方法，包括以下操作步驟：
（1）制作水利模型：根據(jù)項目工程實際規(guī)模，等比例縮放，制作水利模型，在水利模型注入水，形成水流，模擬項目工程實際水流；
（2）制作加糙體：利用3d打印機制作如權利要求2所述的水利模型加糙體；
（3）在水利模型中加糙：在水利模型中規(guī)律地固定若干個加糙體。
所述步驟（3）中通過在加糙體的空芯圓管中澆筑與水利模型相同材質的澆筑物，讓其與水利模型同步凝固，進而實現(xiàn)加糙體與水利模型固定；
或者利用連接件將加糙體固定在水利模型中的任意面上。
在水利模型中，沿水流方向，任意相鄰所述加?體的空芯圓管的中心間距是翅板寬度的5~10倍，沿水流方向的水平垂直方向，任意相鄰所述加?體的空芯圓管的中心間距是翅板寬度的10~30倍。
所述加?體的高度為水利模型中水深的1/10~1/20。
所述加?體的翅板的寬度是水利模型中河寬的1/20~1/60。
所述加?體翅板的寬度是翅板長度的1/5~1/6。
所述加?體的翅板長度是翅板高度的3/4~5/4。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明采用空芯圓管，可以很輕松的利用鋼釘?shù)葘⑵涔潭ㄓ诨炷帘砻?，或者往空芯內灌入水泥使其與混凝土河床同材同質堅固連接，適用于加糙體與非相同材質模型的連接，利用圓角翅板能夠使水流按流線轉向，減小對試驗水流干擾，同時也對水流具有一定的阻力可以測定出粗糙率，模型潮位、流速與天然基本一致，模型較好地復演了天然河道水流運動規(guī)律，加糙體前后對稱一致，可以在同一基準情況下，解決漲退潮或分流或匯流時模型試驗的加糙問題。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結構示意圖，
附圖標記列表：1-空芯圓管；2-翅板。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式，進一步闡明本發(fā)明。應理解下述具體實施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
圖1是本發(fā)明的結構示意圖，結合附圖可見，本水利模型加糙體，包括一體成型的加糙體本體，所述加糙體本體包括若干個翅板，所有的翅板規(guī)格一致，所有的翅板的一側邊緣圍繞空芯圓管熔融一體，所有的翅板圍繞空芯圓管均勻分布，所述空芯圓管的高度與翅板的高度一致。本發(fā)明在使用時，可以將若干個加糙體規(guī)律擺布在水利模型中，形成加糙系數(shù)固定的加糙體系，便于模擬實驗的研究。
所述翅板的拐角均設置呈圓角，所述翅板的邊緣均設置呈圓角邊緣。圓角減少水流局部湍流，平緩加糙。
水利模型加糙方法，包括以下操作步驟：
（1）制作水利模型：根據(jù)項目工程實際規(guī)模，等比例縮放，制作水利模型，在水利模型注入水，形成水流，模擬項目工程實際水流；
（2）制作加糙體：利用3d打印機制作如權利要求2所述的水利模型加糙體；
（3）在水利模型中加糙：在水利模型中規(guī)律地固定若干個加糙體。
所述步驟（3）中通過在加糙體的空芯圓管中澆筑與水利模型相同材質的澆筑物，讓其與水利模型同步凝固，進而實現(xiàn)加糙體與水利模型固定；或者利用連接件將加糙體固定在水利模型中的任意面上。加糙體與水利模型的側壁或底面垂直固定，在水流中保持不動。
在水利模型中，沿水流方向，任意相鄰所述加?體的空芯圓管的中心間距是翅板寬度的5~10倍，沿水流方向的水平垂直方向，任意相鄰所述加?體的空芯圓管的中心間距是翅板寬度的10~30倍。根據(jù)水利模型的不同規(guī)格，選用匹配大小的加糙體，同時滿足加糙體的規(guī)格和相鄰加糙體的間距排布，即可實現(xiàn)可知的加糙系數(shù)，便于參數(shù)可控的水利模擬實驗。
作為本發(fā)明的具體實施例：所述加?體的高度為水利模型中水深的1/10~1/20。所述加?體的翅板的寬度是水利模型中河寬的1/20~1/60。所述加?體翅板的寬度是翅板長度的1/5~1/6。所述加?體的翅板長度是翅板高度的3/4~5/4。在上述參數(shù)范圍內，任意組合，得到不同的加糙系數(shù)，加糙系數(shù)（曼寧系數(shù)）范圍:0.01~0.04，便于研究。
本發(fā)明方案所公開的技術手段不僅限于上述技術手段所公開的技術手段，還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。