一種串聯式的周期性洩流振蕩的方法

2023-11-09 11:12:17

一種串聯式的周期性洩流振蕩的方法
【專利摘要】一種串聯式的周期性洩流振蕩的方法，主要是由密度小液體、密度大液體、洩流管、玻璃方槽、有機玻璃隔板和橡膠球構成，其特徵是：用兩有機玻璃隔板將玻璃方槽分為a、b和c三部分裝液體的區域，兩有機玻璃隔板相對玻璃方槽底面傾斜60度放置，用玻璃膠將有機玻璃隔板的周邊與玻璃方槽密封固定；所述有機玻璃隔板上有一內側為球面形通孔，將帶有小孔的橡膠球置入球面形通孔中，橡膠球可插入不同規格的洩流管，通過轉動橡膠球來改變洩流管相對水平面的角度。本發明專利的有益之處：實現了洩流管可處於水平或水平到豎直狀態任意位置的串聯式振蕩過程，提供了一種串聯式振蕩方法，為進一步研究理論提供了實驗技術保證。
【專利說明】一種串聯式的周期性洩流振蕩的方法
【技術領域】
[0001]本發明專利涉及演示探索不同密度液體之間串聯式的小孔周期性洩流變化規律的實驗方法，屬於物理實驗領域。
【背景技術】
[0002]不同密度液體之間周期性洩流振蕩現象是一種既有趣又具有實際應用價值的現象。自1970年，地球物理學家Martin (馬丁)發現了鹽水振蕩器並對其進行了定性研究，如今科學界開始從物理學、化學、生物學以及技術學科等廣泛地對這種現象進行了深入研究，但是，其研究的理論體系尚未成形，在世界範圍內未有公認結果。以往的實驗多以相溶性的不同液體以及洩流管豎直放置才能實現周期性振蕩現象，本專利發明人在文獻[2]中給出不相溶的液體之間沒有能實現周期性振蕩，在文獻[6]和專利CN201120417078.5主要給出小孔周期性洩流分層振蕩的方法，雖給出洩流管可變角度的方法，但不能實現洩流管處於水平狀態，不利於考察對周期性洩流的影響因素，所見現有技術主要以一個內筒置於一個外筒中固定形成的單一振蕩裝置，急需要給出串聯式的小孔周期性洩流振蕩方法與裝置，以及洩流管處於水平狀態對周期性振蕩的現象影響，為進一步研究探索相關規律尋找突破，本專利就要解決這個問題。
[0003]參考文獻:
[0004][I]路峻岭，汪榮寶.對小孔洩漏振蕩演示實驗的研究[J].大學物理2005，24 (7)
[0005][2]梁法庫，路峻岭.小孔周期性洩流的實驗與分析[J].物理實驗2005，25 (12)
[0006][3]梁法庫，邵華峰.小孔持續周期性洩流的實驗與觀測[J].大學物理2008，27(12)
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[0008][5]梁法庫，等.鹽水一水的小孔周期性洩流實驗與分析[J].大學物理2012，31(1)
[0009][6]梁法庫，等.汽油與酒精自動交換的周期性分層振蕩的實驗研究[J].大學物理 2012，31 (3)
[0010][7]梁法庫，梁帥等.對酒精一水小孔周期性洩流的實驗與分析[J].大學物理2012，31(4)

【發明內容】

[0011]本發明專利解決不同密度液體之間周期性洩流振蕩的實驗方法，著重解決串聯式的振蕩的方法。
[0012]本發明專利技術方案:一種串聯式的周期性洩流振蕩的方法，主要是由密度小液體、密度大液體、洩流管、玻璃方槽、有機玻璃隔板和橡膠球構成，其特徵是:用兩有機玻璃隔板將玻璃方槽分為a、b和c三部分裝液體的區域，兩有機玻璃隔板相對玻璃方槽底面傾斜60度放置，用玻璃膠將有機玻璃隔板的周邊與玻璃方槽密封固定；所述有機玻璃隔板上有一內側為球面形通孔，將帶有小孔的橡膠球置入球面形通孔中，橡膠球可插入不同規格的洩流管，通過轉動橡膠球來改變洩流管相對水平面的角度；將裝置放在水平桌面上，實驗之一，調整兩個洩流管水平，在a、b和c三個區域中分別盛入密度大液體(鹽水)、密度小液體(水)和密度小液體(水)，初始狀態要確保a、b和c三個區域的液體面等高；實驗之二，仍保持兩個洩流管水平，在a、b和c三個區域中分別盛入密度小液體(水)、密度大液體(鹽水)和密度小液體(水)，初始狀態要確保a、b和c三個區域的液體面等高；實驗之三，調整兩個洩流管平行且處於非水平和豎直的位置，在a、b和c三個區域中分別盛入密度大液體(鹽水)、密度小液體(水)和密度小液體(水)，初始狀態要確保a、b和c三個區域的液體面等高；實驗之四，仍保持同實驗之三的調整兩個洩流管平行且處於非水平和豎直的位置，在a、b和c三個區域中分別盛入密度小液體(水)、密度大液體(鹽水)和密度小液體(水)，初始狀態要確保a、b和c三個區域的液體面等高。
[0013]實驗現象，以水和濃度25%鹽水分別為密度小液體和密度大液體，以洩流管長為
3.2mm和內徑為1.32mm列舉兩例,例I,調整兩個洩流管水平,在a、b和c三個區域中分別盛入鹽水、水和水，初始狀態要確保a、b和c三個區域的液體面(5)等高，實驗開始時a區域鹽水向b區域流，b區域向c區域流，接著b和c 二個區域的液體面依次增高，最終沒有出現逆流振蕩現象；例2，調整兩個洩流管平行且處於與水平面為60度角的位置(也就是處於附圖的傾斜狀態)，在a、b和c三個區域中分別盛入鹽水、水和水,初始狀態仍確保a、b和c三個區域的液體面等高,實驗開始時a區域鹽水向b區域流，b區域向c區域流,接著b和c 二個區域的液體面依次增高，液體通過洩流管的流束漸漸變細變短，依次停止單向向b和c洩流，接著依次開始串流幾秒，接著不同時的洩流方向逆轉，由c區域向b區域流，b區域向a區域流，過一段時間又不同時的洩流方向逆轉，這樣串聯式的洩流振蕩形成了。
[0014]經過多年研究，本專利發明人最初幾次試圖用小注射器為內筒置於大注射器中再將大注射器置於更大的容器中(三個容器串聯)來實現串聯式裝置的製作，結果發現觀察效果不好，受到透光度和洩流的流束擴散之間的幹擾，不易測量，特別是當超過三個容器串聯時不但製作困難，也幾乎沒法觀測，洩流管的角度位置改變也受到限制，因此，本發明專利重新設計了實驗裝置，有效地解決這些不足問題。
[0015]本發明專利的設計易於實現、現象明顯、成本低和易操作，本發明專利的有益之處:採用有機隔板傾斜，保證洩流管傾斜角度可處於水平也可以豎直，實現了洩流管傾斜角度可處於水平或水平到豎直狀態任意位置的串聯式振蕩過程，提供了一種串聯式振蕩方法，為進一步研究理論提供了實驗技術保證。也可以推廣到其它領域應用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖為本發明專利的結構示意圖。其中:(1)是玻璃方槽，(2)是有機玻璃隔板，
(3)是橡膠球，(4)是洩流管，(5)是液體面
【具體實施方式】
[0017]如附圖:一種串聯式的周期性洩流振蕩的方法，主要是由密度小液體、密度大液體、洩流管(4)、玻璃方槽(I)、有機玻璃隔板(2)和橡膠球(3)構成，其特徵是:用兩有機玻璃隔板(2)將玻璃方槽(I)分為a、b和c三部分裝液體的區域，兩有機玻璃隔板(2)相對玻璃方槽(I)底面傾斜60度放置，用玻璃膠將有機玻璃隔板(2)的周邊與玻璃方槽(I)密封固定；所述有機玻璃隔板(2)上有一內側為球面形通孔，將帶有小孔的橡膠球(3)置入球面形通孔中，橡膠球(3)可插入不同規格的洩流管(4)，通過轉動橡膠球(3)來改變洩流管
(4)相對水平面的角度；將裝置放在水平桌面上，實驗之一，調整兩個洩流管(4)水平，在a、b和c三個區域中分別盛入密度大液體(鹽水)、密度小液體(水)和密度小液體(水)，初始狀態要確保a、b和c三個區域的液體面(5)等高；實驗之二，仍保持兩個洩流管(4)水平，在a、b和c三個區域中分別盛入密度小液體(水)、密度大液體(鹽水)和密度小液體(水)，初始狀態要確保a、b和c三個區域的液體面(5)等高；實驗之三，調整兩個洩流管(4)平行且處於非水平和豎直的位置，在a、b和c三個區域中分別盛入密度大液體(鹽水)、密度小液體(水)和密度小液體(水)，初始狀態要確保a、b和c三個區域的液體面
(5)等高；實驗之四，仍保持同實驗之三的調整兩個洩流管(4)平行且處於非水平和豎直的位置，在a、b和c三個區域中分別盛入密度小液體(水)、密度大液體(鹽水)和密度小液體(水)，初始狀態要確保a、b和c三個區域的液體面(5)等高。
【權利要求】
1.一種串聯式的周期性洩流振蕩的方法，主要是由密度小液體、密度大液體、洩流管(4)、玻璃方槽(I)、有機玻璃隔板(2)和橡膠球(3)構成，其特徵是:用兩有機玻璃隔板(2)將玻璃方槽(I)分為a、b和c三部分裝液體的區域，兩有機玻璃隔板(2)相對玻璃方槽(I)底面傾斜60度放置，用玻璃膠將有機玻璃隔板(2)的周邊與玻璃方槽(I)密封固定；所述有機玻璃隔板(2)上有一內側為球面形通孔，將帶有小孔的橡膠球(3)置入球面形通孔中，橡膠球(3)可插入不同規格的洩流管(4)，通過轉動橡膠球(3)來改變洩流管(4)相對水平面的角度；將裝置放在水平桌面上，實驗之一，調整兩個洩流管(4)水平，在a、b和c三個區域中分別盛入密度大液體、密度小液體和密度小液體，初始狀態要確保a、b和c三個區域的液體面(5)等高；實驗之二，仍保持兩個洩流管⑷水平，在a、b和c三個區域中分別盛入密度小液體、密度大液體和密度小液體，初始狀態要確保a、b和c三個區域的液體面(5)等高；實驗之三，調整兩個洩流管(4)平行且處於非水平和豎直的位置，在a、b和c三個區域中分別盛入密度大液體、密度小液體和密度小液體，初始狀態要確保a、b和c三個區域的液體面(5)等高；實驗之四，仍保持同實驗之三的調整兩個洩流管(4)平行且處於非水平和豎直的位置，在a、b和c三個區域中分別盛入密度小液體、密度大液體和密度小液體，初始狀態要確保a、b和c三個區域的液體面(5)等高。
【文檔編號】G09B23/06GK103594010SQ201310603174
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月13日 優先權日:2013年11月13日
【發明者】梁法庫, 梁帥 申請人:齊齊哈爾大學