新型流體力學綜合實驗裝置的製作方法
2023-10-11 03:50:54
專利名稱：新型流體力學綜合實驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種教學儀器，具體為一種新型流體力學綜合實驗裝置。
背景技術：
化工原理是一門關於化學加工過程的技術基礎課，它為過程工業(包括化工、輕工、醫藥、食品、環境、材料、冶金等工業部門)提供科學基礎，對化工及相近學科的發展起支撐作用。化工原理課程以單元操作為內容，以傳遞過程原理和研究方法論為主線，而流體流動在化工單元傳質傳熱操作中具有重要的地位，流體力學課程教學包括三個環節，即理論課教學、實驗課教學和課程設計。在實驗課教學環節中，實際應用的流體力學相關設備由於體積龐大、分布廣、不直觀形象，不適宜直接作為教學實驗裝置。而且由於《化工原理》中流體流動一章涉及較多的概念及公式，為有利於初學者儘快系統掌握本章的知識體系，課程教學過程中設計了較多的演示實驗、驗證實驗和綜合性設計型實驗，使得實驗設備繁雜而功能卻較為單一，這種實驗設備的現狀不僅加大了設備的投入、降低了設備的使用率，同時還將各知識點割裂開來，不利於學生的學習。目前市場上流體力學教學實驗裝置雖然很多， 但還沒有集成化的化工原理教學實驗裝置。
實用新型內容針對現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在於提供一種新型流體力學綜合實驗裝置。所述的新型流體力學綜合實驗裝置，包括工作平臺、機架、恆壓水箱、實驗管、和輔助水箱，恆壓水箱經軟管、進水節流閥與供水水箱連接，其特徵在於所述的實驗管包括實驗管A和實驗管B，實驗管B兩端分別連通恆壓水箱和輔助水箱，實驗管B上連通有測壓管，實驗管B上還安裝有畢託管和漸括管；實驗管A為等徑水平直管，實驗管A兩端分別連通恆壓水箱和輔助水箱，在與恆壓水箱連接處安裝有顏色水導入管，顏色水導入管經過顏色水微調器、調節閥與顏色水容器連通。所述的新型流體力學綜合實驗裝置，其特徵在於所述的恆壓水箱內設置有溢流杯、穩水孔板、可升降隔板和溫度計。所述的新型流體力學綜合實驗裝置，其特徵在於所述的供水水箱內設置有潛水泵，潛水泵與進水節流閥之間設置有與供水水箱連通的旁路節流閥。所述的新型流體力學綜合實驗裝置，其特徵在於所述的工作平臺上設置有與實驗管相配合的測壓管架。所述的新型流體力學綜合實驗裝置，其特徵在於所述的測壓管架上設置有標尺和測壓管。所述的新型流體力學綜合實驗裝置，其特徵在於所述的工作平臺下方設置機架， 機架底部設有機架調平螺栓，在機架與工作平臺之間設置有平臺調平螺栓。所述的新型流體力學綜合實驗裝置，其特徵在於所述的機架與工作平臺之間設置有消色劑儲瓶，消色劑儲瓶與輔助水箱連通。本實用新型一機多用，可完成雷諾實驗、不可壓縮流體恆定流動總流伯努利方程實驗、畢託管測流速實驗、沿程阻力係數測定實驗、局部阻力係數測定實驗，從整體上降低了生產成本，將流體流動狀況及相關知識點真實全面地展示給實驗操作者，使學生易於理解和掌握流體力學中一些常用的基本概念和規律，具有較好的教學效果。
圖1為本實用新型實驗B管連接系統的結構示意圖；圖2為本實用新型實驗A管連接系統的局部結構示意圖；圖3為本實用新型測壓管架的結構示意圖；圖中1-顏色水容器，2-調節閥，3-顏色水微調器，4-顏色水導入管，5-實驗管B， 6-實驗管A，7-潛水泵，8-供水水箱，9-旁路節流閥，10-消色劑儲器，11-輔助水箱，12-量杯，13-溢流杯，14-穩水孔板，15-可升降隔板，16-溫度計，17-恆壓水箱，18-測壓點， 19-畢託管，20-漸括管，21-實驗管B增粗段，22-實驗管B節流閥，23-測壓管架，24-標尺， 25-測壓管，26-平臺調平螺栓，27-進水節流閥，28-機架調平螺栓，29-實驗管A節流閥。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本實用新型做進一步說明新型流體力學綜合實驗裝置，包括工作平臺、機架、恆壓水箱17、實驗管、和輔助水箱11，恆壓水箱17經軟管、進水節流閥27與供水水箱8連接，實驗管包括實驗管A6和實驗管B5，實驗管B5兩端分別連通恆壓水箱17和輔助水箱11，實驗管B5上連通有測壓管25， 實驗管B上還安裝有畢託管19和漸括管20 ；實驗管A6為等徑水平直管，實驗管A6兩端分別連通恆壓水箱17和輔助水箱11，在與恆壓水箱17連接處安裝有顏色水導入管4，顏色水導入管4經過顏色水微調器3、調節閥2與顏色水容器1連通。恆壓水箱17內設置有溢流杯13、穩水孔板14、可升降隔板15，保證實驗液面平穩， 溫度計16可以測量恆壓水箱17的溫度。供水水箱8內設置有潛水泵7，潛水泵7與進水節流閥27之間設置有與供水水箱8連通的旁路節流閥9。工作平臺上設置有與實驗管相配合的測壓管架23，測壓管架23上設置有標尺M 和測壓管25。在工作平臺下方設置機架，機架底部設有機架調平螺栓觀，在機架與工作平臺之間設置有平臺調平螺栓26，機架與工作平臺之間設置有消色劑儲器10，消色劑儲器10與輔助水箱11連通。水由潛水泵7經軟管、進水節流閥27抽至恆壓水箱17內，恆壓水箱17內的溢流杯13、穩水孔板14和可升降隔板15保證實驗液面平穩。水經實驗管B和實驗管B節流閥 22流至輔助水箱11，實驗管B上有若干個測壓點18連通著不同的測壓管25，各測壓管液面高度從標尺M讀出，水的流量在管道出口處由量杯12測得。實驗管B安裝有畢託管19、漸括管20和-實驗管B增粗段21，可用於完成畢託管測流速實驗和局部阻力係數測定實驗。 實驗管A為等徑水平直管，在與恆壓水箱17連接處安裝有顏色水導入管4，顏色水導入管4 經過顏色水微調器3、調節閥2與顏色水容器1連通。水經實驗管A和實驗管A節流閥四流至輔助水箱11，水的流量由出口處量杯12測得。實驗管A對應的兩個測壓點用來完成圓管流動沿程阻力係數測定實驗。輔助水箱11內的顏色水由消色劑儲器10放出消色劑中和消色，輔助水箱11內水可流回至供水水箱8保證實驗後水可重新利用。通過觀察實驗管A中顏色水在全管呈現出一條穩定直線的狀態根據雷諾方程測得雷諾係數；根據測壓點對應各測壓管的水面讀數做不可壓縮流體恆定流動總流伯努利方程實驗；由測壓管和畢託管的液位高度差可測得管流軸線上某點的流速；由實驗管A測壓管的液面高度差即可求的一定流量下兩個過流斷面間液流流動中的沿程阻力係數；通過實驗管B中小直徑管和大直徑管對應的測壓管的液面高度差以及兩管中液體的流速即可求的局部裝置的局部阻力係數。本實用新型適用於大專院校《流體力學》、《化工原理》、《化工工藝》、《理論力學》、 《材料力學》、《化工設備設計》、《過程流體機械》等課程的化工原理教學實驗裝置。最後，應當指出，以上實施例僅是本實用新型較有代表性的例子。顯然，本實用新型不限於上述實施例，還可以有許多變形。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應認為屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.新型流體力學綜合實驗裝置，包括工作平臺、機架、恆壓水箱、實驗管、和輔助水箱， 恆壓水箱經軟管、進水節流閥與供水水箱連接，其特徵在於所述的實驗管包括實驗管A和實驗管B，實驗管B兩端分別連通恆壓水箱和輔助水箱，實驗管B上連通有測壓管，實驗管B 上還安裝有畢託管和漸括管；實驗管A為等徑水平直管，實驗管A兩端分別連通恆壓水箱和輔助水箱，在與恆壓水箱連接處安裝有顏色水導入管，顏色水導入管經過顏色水微調器、調節閥與顏色水容器連通。
2.根據權利要求1所述的新型流體力學綜合實驗裝置，其特徵在於所述的恆壓水箱內設置有溢流杯、穩水孔板、可升降隔板和溫度計。
3.根據權利要求1所述的新型流體力學綜合實驗裝置，其特徵在於所述的供水水箱內設置有潛水泵，潛水泵與進水節流閥之間設置有與供水水箱連通的旁路節流閥。
4.根據權利要求1所述的新型流體力學綜合實驗裝置，其特徵在於所述的工作平臺上設置有與實驗管相配合的測壓管架。
5.根據權利要求4所述的新型流體力學綜合實驗裝置，其特徵在於所述的測壓管架上設置有標尺和測壓管。
6.根據權利要求1所述的新型流體力學綜合實驗裝置，其特徵在於所述的工作平臺下方設置機架，機架底部設有機架調平螺栓，在機架與工作平臺之間設置有平臺調平螺栓。
7.根據權利要求6所述的新型流體力學綜合實驗裝置，其特徵在於所述的機架與工作平臺之間設置有消色劑儲瓶，消色劑儲瓶與輔助水箱連通。
專利摘要本實用新型涉及一種教學儀器，具體為一種新型流體力學綜合實驗裝置。其特徵在於所述的實驗管包括實驗管A和實驗管B，實驗管B兩端分別連通恆壓水箱和輔助水箱，實驗管B上連通有測壓管，實驗管B上還安裝有畢託管和漸括管；實驗管A為等徑水平直管，實驗管A兩端分別連通恆壓水箱和輔助水箱，在與恆壓水箱連接處安裝有顏色水導入管，顏色水導入管經過顏色水微調器、調節閥與顏色水容器連通。本實用新型一機多用，可完成雷諾實驗、不可壓縮流體恆定流動總流伯努利方程實驗、畢託管測流速實驗、沿程阻力係數測定實驗、局部阻力係數測定實驗，將流體流動狀況及相關知識點真實全面地展示給實驗操作者。
文檔編號G09B23/24GK202332036SQ20112044289
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者宋越鳴, 王治江, 謝路, 黃華聖 申請人:浙江天煌科技實業有限公司