CN101950507B - 不同管质管型管路水击现象演示实验装置 - Google Patents

不同管质管型管路水击现象演示实验装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了不同管质管型管路水击现象演示实验装置，包括有机管、胶质管、移动标高板、轻质球、锥体凹槽，还包括蓄水箱、水泵、恒定水位箱、控制阀。与现有技术相比，本发明的优点：此装置形象展现水体在不同管质管型中水击压强传递变化过程、通过轻质球与移动标高板的结合表现阀闭合速度和水击强度、结构简捷、成本较低、可视性较好、使用及检修方便、体积小，适宜在高校水力、流体类实验室、水力、流体类科研院所和用于科普教育的科学宫推广。

Description

不同管质管型管路水击现象演示实验装置
技术领域
本发明是针对不同管质管型水击现象设计的一种演示实验装置，在水流恒定条件下，利用本发明装置可实施水击在不同管质、不同型号管路动态演示。它属于水力学、工程流体力学技术领域。
背景技术
现有管路水击演示实验是在同材质、同管径上进行，管路内水击的强度通过与管路相连的调压井水位变化来显现。现有实验装置管质管型单一，不能展现水击在管路沿线动态传播，未能体现水击在不同管质、管型组合中变化规律。这种演示内容单一、动态效果较差的实验装置难以在高校水力、流体类实验室、水力、流体类科研院所和用于科普教育的科学宫推广。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而发明的一种水流流经不同管质、管型组合管路时、水击沿管路变化的动态可视、结构简捷、成本较低、使用及检修方便、体积较小的演示实验装置。
为解决本发明所提出的技术问题，本发明的技术解决方案：不同管质管型水击现象演示实验装置，包括大小有机管支管路、有机管与胶质管支管路、胶质管与有机管支管路、移动标高板、轻质球体，凹槽，还包括蓄水箱、水泵、恒定水位箱、回水管、干管、总管，所述的干管位于总管与大小有机管支管路、有机管与胶质管支管、胶质管与有机管支管路之间，所述的总管一端与恒定水位箱相接，且另一端与支管相接，所述的移动标高板移动于各支管路之间，所述的锥体凹槽等间隔位于各支管线上，且锥体凹槽的槽口与支管相通，所述的轻质球体位于支管线上锥体凹槽内，所述的控制阀位于支管路尾部，所述的恒定水位箱位于回水管上方，且回水管位于蓄水箱上方，所述的水泵位于蓄水箱内。
本发明不同管质管型管路水击现象演示实验装置，其结构由三部分组成：供水部分、管路部分、水击强度动态可视机构部分。在供水部分分为进水和回水，蓄水箱的水，经过水泵进入恒定水位箱，然后经过总管、干管、支管、控制阀以及回水管回到蓄水箱。在管路部分分为总管、干管、支管，支管由三种不同管质管型排序的管线组成，其排序组合为大小有机管支管路、有机管与胶质管支管路、胶质管与有机管支管。在水击强度动态可视机构部分种，轻质球体位于支管线上锥体凹槽内，调节支管尾部阀门时间，控制轻质球体上升高度，并显现在移动于各支管路之间的移动标高板。
与现有技术相比，本发明的优点：内容丰富、形象展现水体在不同管质管型管路中水击压强传递变化过程、通过轻质球与移动标高板的结合表现阀闭合速度和水击强度、结构简捷、成本较低、可视性较好、使用及检修方便、体积小，适宜在高校水力、流体类实验室、水力、流体类科研院所和用于科普教育的科学宫推广。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
其中：1、蓄水箱，2、水泵，3、恒定水箱，4、回水管，5、大小有机管支管路，6、有机管与胶质管支管路，7、胶质管与有机管支管，8、控制阀，9、锥体凹槽，10、移动标高板，11、轻质球，12、干管，13、总管。
具体实施方式
对照附图1，水泵2位于蓄水箱1内，水泵2的出水口与恒定水箱3相连，恒定水箱3右端与总管13相接，总管13另一端与干管12垂直相接，大小有机管支管路5、有机管与胶质管支管路6、胶质管与有机管支管7相互平行，且与干管12垂直相接，轻质球11设置于锥体凹槽9里，控制阀8设置于支管尾部，移动标高板10移动于各支管之间，回水管4上端与恒定水箱3底部相接，其下端指向蓄水箱1内。
工作过程：启动水泵2，使水流由蓄水箱1进入恒定水箱3，进入恒定水箱3的水一部分溢流进入回水管4，另部分水流经过总管13，进入干管12，流入三条支管路：大小有机管支管路5、有机管与胶质管支管路6、胶质管与有机管支管7，设计一定的支管几何参数及控制支管尾部控制阀8的开度，即控制管内水流速度及水流动压，形成负压状态，可使各条支管内的水流只从阀门尾部流出而不从支管上部的锥体凹槽9口流出，锥体凹槽9口内的轻质球11，因未受到水流的正压强而停留在锥体凹槽9口内，此刻，调节控制阀8的关闭过程，控制不同的关闭时间、关闭速度，在大小有机管支管路5、有机管与胶质管支管路6、胶质管与有机管支管7内，产生不同水击过程，各支管路水击的强度通过锥体凹槽9口内轻质球11的上升高度显现出来，水击压强越大，轻质球11在移动标高板10上标注越高，所有的标高的连线，就是水体在不同管质管型管路中水击压强传递变化过程。

Claims (1)

1.不同管质管型管路水击现象演示实验装置，包括大小有机管支管路(5)、有机管与胶质管支管路(6)、胶质管与有机管支管路(7)、移动标高板(10)、轻质球体(11)以及锥体凹槽(9)，所述的轻质球体(11)位于锥体凹槽(9)内，所述的移动标高板(10)移动于上述三支管路之间，其特征在于：还包括蓄水箱(1)、水泵(2)、恒定水位箱(3)、回水管(4)、控制阀(8)、干管(12)以及总管(13)，所述的总管(13)位于恒定水位箱(3)右侧，所述的干管(12)位于总管(13)与大小有机管支管路(5)、有机管与胶质管支管路(6)、胶质管与有机管支管路(7)之间，所述的锥体凹槽(9)等间隔位于上述三支管路上，锥体凹槽(9)的槽口与三只支管路相通，所述的控制阀(8)位于上述三支管路尾部，所述的恒定水位箱(3)位于回水管(4)上方，所述的回水管(4)位于蓄水箱(1)上方，所述的水泵(2)位于蓄水箱(1)内。
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