CN201689577U - 雷诺实验仪恒定水头稳水箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种雷诺实验仪恒定水头稳水箱。技术方案包括：箱体(3)，位于该箱体(3)内的溢流板(4)，网格栅(5)，比重较大的颗粒体(6)，其特征在于，在箱体(3)内还设有无孔的导流稳水栅(1)，该导流稳水栅(1)的两侧与箱体(3)的内壁之间有缝隙。本实用新型具有稳流效果好，节省实验的调试时间，其核心部件导流稳水栅结构简单，设计合理，且造价低廉，材质不限，可用有机玻璃，塑胶、木材、金属、岩石，也可以因地制宜就地取材。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种雷诺实验仪恒定水头稳水箱，属于水力学实验和水流量测的稳流技术，特别是水力学实验中雷诺实验的水箱稳流技术。
背景技术
在水力学实验中，不论是明渠试验还是管路实验，恒定水头和水头的稳定都是必要提条件。水流在形成恒定平稳水头过程中，对设备的要求是苛刻的，必须在尽可能短的行程中使水流动能快速衰减、从急变流转变为渐变流使水头稳定下来。完成这一过程的现有设备是：1、延长水流行程把渠道加长或者多加弯道，它的缺点是所占空间大且消能稳水效果不明显；2、在水箱中加入多孔栅或网格栅缓冲水头，这种结构虽然所占空间减少但是消能稳水效果仍然不明显，不能达到理想效果。
在雷诺实验中对恒定水头稳水效果的要求更加严格，因为试验结果要求量测到水在流动时的层流状态，即水在流动时，水中的各个质点不互相混掺，此时实测雷诺数Re＜2000。这就要求水流经过稳水箱进入实测管段时，水流要极为平稳。
原有雷诺实验恒定水头稳水箱中的水流经过稳水箱进入实测管段中，在进行雷诺数测定时，实测数据Re＜2000理论上是层流状态，但是由于受稳流效果限制，实验现象却呈现非层流状态，即层流与湍流的过渡流态，实验效果达不到理论要求。其原因是原恒定水头稳水箱达不到雷诺实验所要求的稳水作用。所以，在教学实验中只能用图片和文字加以描述给学生传授雷诺数Re＜2000的层流概念，很不直观，学生难以理解。
发明内容
本实用新型的目的是要提供一种具有优良稳水性能的雷诺实验仪恒定水头稳水箱。
为了达到本实用新型的目的所采取的技术方案包括箱体3，位于该箱体3内的溢流板4，网格栅5，比重较大的颗粒体6，其特征在于，在箱体3内还设有无孔的导流稳水栅1，该导流稳水栅1的两侧与箱体3的内壁之间有缝隙。
上述的雷诺实验仪恒定水头稳水箱中，所述的导流稳水栅1通过导流稳水栅支架2固定在箱体3内。
上述的雷诺实验仪恒定水头稳水箱中，所述的导流稳水栅1与溢流板4平行。
上述的雷诺实验仪恒定水头稳水箱中，所述的导流稳水栅1的高度比溢流板4低。
上述的雷诺实验仪恒定水头稳水箱中，所述的导流稳水栅1的两侧与箱体3的内壁之间的缝隙为导流稳水栅宽度的1/100。
本实用新型具有如下优点：
(1)实验效果完美，可以在实验室很容易的实现雷诺实验的层流状态，得到层流实验的直观效果；
(2)节省实验的调试时间，在20秒钟内，即可完成Re＜2000的层流状态的调试工作；
(3)本发明创造的核心部件导流稳水栅结构简单，设计合理，且造价低廉，材质不限，可用有机玻璃，塑胶、木材、金属、岩石，也可以因地制宜就地取材。
附图说明
图1为本实用新型雷诺实验仪恒定水头稳水箱的侧视图；
图2为本实用新型雷诺实验仪恒定水头稳水箱的主视图；
图3为本实用新型雷诺实验仪恒定水头稳水箱的俯视图；
图4为带有本实用新型的雷诺实验仪的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图通过实施例进一步描述本雷诺实验仪恒定水头稳水箱的结构。
如图1、图2、图3所示，雷诺实验仪恒定水头稳水箱包括无孔的导流稳水栅1，导流稳水栅支架2，箱体3，溢流板4，网格栅5，比重较大的颗粒体6，在本实施例中，6为玻璃球，它还可以为不锈钢珠或石子等。
导流稳水栅1通过导流稳水栅支架2固定在箱体3内，且与溢流板4平行；在本实施例中，导流稳水栅1的高度低于水箱高度10厘米，比溢流板4低5厘米；导流稳水栅1的两侧与箱体3的内壁之间的缝隙为2毫米，它是导流稳水栅宽度的1/100。
本实用新型在雷诺实验恒定水头稳水箱中加入了一个无孔导流稳水栅，使水流动能快速衰减，从急变流转变为渐变流，做到了流动水的各个质点不互相混掺，水头完全稳定，解决了水流的不稳定问题。
图4为本实用新型的一个使用状态示意图。水流经过导流稳水栅两侧2毫米的狭窄通道进入测量管道进水口前端时，水流动能快速衰减、流速变缓，此时水流可以非常平稳的流入水平测量管道，这样当雷诺数Re＜2000时，呈现与经典理论一致的层流效果。本实用新型解决了长期困扰雷诺实验的层流稳流问题。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型实施的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的设计精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种雷诺实验仪恒定水头稳水箱，包括：箱体(3)，位于该箱体(3)内的溢流板(4)，网格栅(5)，玻璃球或不锈钢珠或石子颗粒体(6)，其特征在于，在箱体(3)内还设有无孔的导流稳水栅(1)，该导流稳水栅(1)的两侧与箱体(3)的内壁之间有缝隙。
2.根据权利要求1所述的雷诺实验仪恒定水头稳水箱，其特征在于，所述的导流稳水栅(1)通过导流稳水栅支架(2)固定在箱体(3)内。
3.根据权利要求1或2所述的雷诺实验仪恒定水头稳水箱，其特征在于，所述的导流稳水栅(1)与溢流板(4)平行。
4.根据权利要求1或2所述的雷诺实验仪恒定水头稳水箱，其特征在于，所述的导流稳水栅(1)的高度比溢流板(4)低。
5.根据权利要求1或2所述的雷诺实验仪恒定水头稳水箱，其特征在于，所述的导流稳水栅(1)的两侧与箱体(3)的内壁之间的缝隙为导流稳水栅宽度的1/100。
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| CN103234604A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-08-07 | 中国计量学院 | 堰槽明渠流量计检定装置 |
| CN106592506A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-04-26 | 石家庄铁道大学 | 一种水工模型试验供水装置 |
| CN108877429A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-11-23 | 苏州市格致科教仪器设备制造有限公司 | 一种流体力学综合实验装置 |
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