CN103759916A - 一种新型循环实验水槽 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型循环实验水槽,由U型弯管、机翼型导流片、螺栓、法兰、钢丝网、直管、带弧度锥形管、小直径直管、U型水槽和长锥型管组成。水槽整体材质为有机玻璃,透明度高,机械强度高,重量轻,易于加工;机翼型导流片阻力小,有效的控制流体流速,导流特性佳;直管和带弧度的锥形管用螺栓法兰连接,拆卸方便。直管段安装钢丝网,有效的将U型弯管内过来的水流漩涡分解成小漩涡,减少水槽的冲击,使水流趋于平直;长锥型管有效的防止其内附面层脱体;带弧度的锥形管,成流线型,有效的防止了边界层的脱离,且两端分别为用法兰连接,安装方便,更换容易。该新型循环实验水槽调节性能好、操作稳定,制造方便,内部流体流速均匀,结构简单,为实际应用提供了极大的方便,可广泛应用室内水力学实验。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型循环实验水槽,特别涉及一种于室内水力学实验的实验水槽,具体涉及用与力学实验的循环水流实验水槽,属于实验设备领域。
背景技术
随着现代科学的发展,目前不仅在船舶工程的阻力、推进、操纵和适航性等有关研究方面,而且在海洋工程、渔业生产、水文和水力机械等方面,都有愈来愈多的流体力学问题需要研究和解决。只要满足相似理论的要求,这些问题可以在风洞、拖曳水池、水洞或循环水槽中进行试验。随着科学技术的发展,循环水槽在世界各地逐步成立并日趋完善。它与拖曳水池比较,具有测试方便和不受时间限制等不可取代的优点,故成为近代船舶、海洋工程、水中结构和流体运动等研究的重要试验设备。现有的循环水槽,加工难度大,结构复杂,成本高。因此,开发新型循环水槽显得尤为重要。
本发明就是要克服现有循环水槽的不足,提供一种新型循环实验水槽,调节性能好、操作稳定,结构简单,制造方便且便于观察水槽内部的实验情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种新型循环实验水槽,该循环实验水槽通过自动控制装置,自动改变有效流通截面积,有效减少边界层脱离,使内部水流均匀加速或减速,提高工作效率,降低成本。
为了解决上述问题,本发明是通过以下技术来实现的,
一种新型循环实验水槽,包括U型弯管、机翼型导流片、螺栓、法兰、钢丝网、直管、带弧度锥形管、小直径直管、U型水槽和长锥型管。水槽整体材质为有机玻璃,透明度高,机械强度高,重量轻,易于加工;机翼型导流片阻力小,有效的控制流体流速,导流特性佳;直管和带弧度的锥形管用螺栓法兰连接,拆卸方便。直管段安装钢丝网,有效的将U型弯管内过来的水流漩涡分解成小漩涡,减少水槽的冲击,使水流趋于平直;长锥型管有效的防止其内附面层脱体;带弧度的锥形管,成流线型,有效的防止了边界层的脱离,且两端分别为用法兰连接,安装方便,更换容易。U型水槽安装有轴流泵,用于带动整个水槽内的水循环,扬程低,流量大,效益高。
长锥形管与U型弯管和U型水槽的直边段同轴,锥部角度为4°。
带弧度锥形管,采用流线型,防止边界层脱离和局部空穴,使水流均匀加速至实验所需的速度,降低湍流度并使之不产生分离。
U型管内设置机翼型导流片,安装时采用内密外疏,间距呈等比数列排列的形式。
钢丝网安装在直管段,有效的将U型弯管过来的水流漩涡分解成小漩涡,减少水槽的冲击,使水流趋于平直。
采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
水槽整体材质采用有机玻璃,质量轻,加工制造容易,机械性能高;机翼型导流片的设计,使导流更加稳定;直管段安装钢丝网,有效的将U型弯管过来的水流漩涡分解成小漩涡,减少水槽的冲击,使水流趋于平直;U型水槽安装有轴流泵,用于带动整个水槽内的水循环,扬程低,流量大,效益高。
因此,本发明与现有循环实验水槽相比,具有突出的优点在于:(1)流线型锥形管的设计,有效的防止边界层脱离和局部空穴,使水流均匀加速至实验所需的速度,降低湍流度并使之不产生分离,工作效率高;(2)机翼型导流片成内密外疏的等比数列,出口流速均匀性强;(3)调节性能好、操作稳定,结构简单,制造方便。
本发明提供的一种新型实验水槽,在结构上实现了可调节,在操作上实现了自动控制,在效果上流速趋于稳定,为实际应用提供了极大的方便,可广泛应用室内水力学实验。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图;
附图2是本发明的结构示意图的主视图;
附图3是本发明的剖面示意图。
附图中:1.U型弯管;2.机翼型导流片;3.螺栓;4.法兰;5.钢丝网;6.直管;7.带弧度锥形管;8.小直径直管;9.U型水槽;10.长锥型管
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。如图1所示,
U型弯管1一端为法兰与直管6用螺栓连接,U型弯管1另一端与长锥形管10固定连接,U型弯管内部安装机翼型导流片2,机翼型导流片2安装时采用内密外疏,间距呈等比数列排列的形式。长锥管10的锥度为4°;直管6内部安装钢丝网5,钢丝网5能使过来的水流漩涡分解成小漩涡,减少水槽的冲击,使水流趋于平直;带弧度的锥形管7采用流线型,两端分别用法兰连接,一端连接直管6,另一端连接U型水槽9。U型水槽9安装轴流泵,用于带动整个系统循环流动。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本说明并非限制本发明所描述的技术方案;因此,尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或者等同替换;而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种新型循环实验水槽,其特征在于:包括U型弯管、机翼型导流片、螺栓、法兰、钢丝网、直管、带弧度锥形管、小直径直管、U型水槽和长锥型管。所述的水槽整体材质为有机玻璃,透明度高,机械强度高,重量轻,易于加工;所述的机翼型导流片阻力小,有效的控制流体流速,导流特性佳;所述的直管和带弧度的锥形管用螺栓法兰连接,拆卸方便。所述的直管段安装钢丝网,有效的将U型弯管内过来的水流漩涡分解成小漩涡,减少水槽的冲击,使水流趋于平直;所述的长锥型管有效的防止其内附面层脱体;所述的带弧度的锥形管,成流线型,有效的防止了边界层的脱离,且两端分别为用法兰连接,安装方便,更换容易。U型水槽安装有轴流泵,用于带动整个水槽内的水循环,通过自动控制装置,自动改变有效流通截面积,有效减少边界层脱离,使内部水流均匀加速或减速。
2.如权利要求1所述的一种新型循环实验水槽,其特征在于:所述的带弧度锥形管,采用流线型,防止边界层脱离和局部空穴,使水流均匀加速至实验所需的速度,降低湍流度并使之不产生分离。
3.如权利要求1所述的一种新型循环实验水槽,其特征在于:所述的长锥形管与U型弯管和U型水槽的直边段同轴,锥部角度为4°。
4.如权利要求1所述的一种新型循环实验水槽,其特征在于:所述的U型管内设置机翼型导流片,安装时采用内密外疏,间距呈等比数列排列的形式。
5.如权利要求1所述的一种新型循环实验水槽,其特征在于:所述的钢丝网安装在直管段,有效的将U型弯管过来的水流漩涡分解成小漩涡,减少水槽的冲击,使水流趋于平直。
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