CN202332036U - 新型流体力学综合实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种教学仪器，具体为一种新型流体力学综合实验装置。其特征在于所述的实验管包括实验管A和实验管B，实验管B两端分别连通恒压水箱和辅助水箱，实验管B上连通有测压管，实验管B上还安装有毕托管和渐括管；实验管A为等径水平直管，实验管A两端分别连通恒压水箱和辅助水箱，在与恒压水箱连接处安装有颜色水导入管，颜色水导入管经过颜色水微调器、调节阀与颜色水容器连通。本实用新型一机多用，可完成雷诺实验、不可压缩流体恒定流动总流伯努利方程实验、毕托管测流速实验、沿程阻力系数测定实验、局部阻力系数测定实验，将流体流动状况及相关知识点真实全面地展示给实验操作者。

Description

新型流体力学综合实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种教学仪器，具体为一种新型流体力学综合实验装置。

背景技术

化工原理是一门关于化学加工过程的技术基础课，它为过程工业（包括化工、轻工、医药、食品、环境、材料、冶金等工业部门）提供科学基础，对化工及相近学科的发展起支撑作用。化工原理课程以单元操作为内容，以传递过程原理和研究方法论为主线，而流体流动在化工单元传质传热操作中具有重要的地位，流体力学课程教学包括三个环节，即：理论课教学、实验课教学和课程设计。在实验课教学环节中，实际应用的流体力学相关设备由于体积庞大、分布广、不直观形象，不适宜直接作为教学实验装置。而且由于《化工原理》中流体流动一章涉及较多的概念及公式，为有利于初学者尽快系统掌握本章的知识体系，课程教学过程中设计了较多的演示实验、验证实验和综合性设计型实验，使得实验设备繁杂而功能却较为单一，这种实验设备的现状不仅加大了设备的投入、降低了设备的使用率，同时还将各知识点割裂开来，不利于学生的学习。目前市场上流体力学教学实验装置虽然很多，但还没有集成化的化工原理教学实验装置。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种新型流体力学综合实验装置。

所述的新型流体力学综合实验装置，包括工作平台、机架、恒压水箱、实验管、和辅助水箱，恒压水箱经软管、进水节流阀与供水水箱连接，其特征在于所述的实验管包括实验管A和实验管B，实验管B两端分别连通恒压水箱和辅助水箱，实验管B上连通有测压管，实验管B上还安装有毕托管和渐括管；实验管A为等径水平直管，实验管A两端分别连通恒压水箱和辅助水箱，在与恒压水箱连接处安装有颜色水导入管，颜色水导入管经过颜色水微调器、调节阀与颜色水容器连通。

所述的新型流体力学综合实验装置，其特征在于所述的恒压水箱内设置有溢流杯、稳水孔板、可升降隔板和温度计。

所述的新型流体力学综合实验装置，其特征在于所述的供水水箱内设置有潜水泵，潜水泵与进水节流阀之间设置有与供水水箱连通的旁路节流阀。

所述的新型流体力学综合实验装置，其特征在于所述的工作平台上设置有与实验管相配合的测压管架。

所述的新型流体力学综合实验装置，其特征在于所述的测压管架上设置有标尺和测压管。

所述的新型流体力学综合实验装置，其特征在于所述的工作平台下方设置机架，机架底部设有机架调平螺栓，在机架与工作平台之间设置有平台调平螺栓。

所述的新型流体力学综合实验装置，其特征在于所述的机架与工作平台之间设置有消色剂储瓶，消色剂储瓶与辅助水箱连通。

本实用新型一机多用，可完成雷诺实验、不可压缩流体恒定流动总流伯努利方程实验、毕托管测流速实验、沿程阻力系数测定实验、局部阻力系数测定实验，从整体上降低了生产成本，将流体流动状况及相关知识点真实全面地展示给实验操作者，使学生易于理解和掌握流体力学中一些常用的基本概念和规律，具有较好的教学效果。

附图说明

图1为本实用新型实验B管连接系统的结构示意图；

图2为本实用新型实验A管连接系统的局部结构示意图；

图3为本实用新型测压管架的结构示意图；

图中：1-颜色水容器，2-调节阀，3-颜色水微调器，4-颜色水导入管，5-实验管B，6-实验管A，7-潜水泵，8-供水水箱，9-旁路节流阀，10-消色剂储器，11-辅助水箱，12-量杯，13-溢流杯，14-稳水孔板，15-可升降隔板，16-温度计，17-恒压水箱，18-测压点，19-毕托管，20-渐括管，21-实验管B增粗段，22-实验管B节流阀，23-测压管架，24-标尺，25-测压管，26-平台调平螺栓，27-进水节流阀，28-机架调平螺栓，29-实验管A节流阀。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明：

新型流体力学综合实验装置，包括工作平台、机架、恒压水箱17、实验管、和辅助水箱11，恒压水箱17经软管、进水节流阀27与供水水箱8连接，实验管包括实验管A6和实验管B5，实验管B5两端分别连通恒压水箱17和辅助水箱11，实验管B5上连通有测压管25，实验管B上还安装有毕托管19和渐括管20；实验管A6为等径水平直管，实验管A6两端分别连通恒压水箱17和辅助水箱11，在与恒压水箱17连接处安装有颜色水导入管4，颜色水导入管4经过颜色水微调器3、调节阀2与颜色水容器1连通。

恒压水箱17内设置有溢流杯13、稳水孔板14、可升降隔板15，保证实验液面平稳，温度计16可以测量恒压水箱17的温度。供水水箱8内设置有潜水泵7，潜水泵7与进水节流阀27之间设置有与供水水箱8连通的旁路节流阀9。

工作平台上设置有与实验管相配合的测压管架23，测压管架23上设置有标尺24和测压管25。

在工作平台下方设置机架，机架底部设有机架调平螺栓28，在机架与工作平台之间设置有平台调平螺栓26，机架与工作平台之间设置有消色剂储器10，消色剂储器10与辅助水箱11连通。

水由潜水泵7经软管、进水节流阀27抽至恒压水箱17内，恒压水箱17内的溢流杯13、稳水孔板14和可升降隔板15保证实验液面平稳。水经实验管B和实验管B节流阀22流至辅助水箱11，实验管B上有若干个测压点18连通着不同的测压管25，各测压管液面高度从标尺24读出，水的流量在管道出口处由量杯12测得。实验管B安装有毕托管19、渐括管20和-实验管B增粗段21，可用于完成毕托管测流速实验和局部阻力系数测定实验。实验管A为等径水平直管，在与恒压水箱17连接处安装有颜色水导入管4，颜色水导入管4经过颜色水微调器3、调节阀2与颜色水容器1连通。水经实验管A和实验管A节流阀29流至辅助水箱11，水的流量由出口处量杯12测得。实验管A对应的两个测压点用来完成圆管流动沿程阻力系数测定实验。辅助水箱11内的颜色水由消色剂储器10放出消色剂中和消色，辅助水箱11内水可流回至供水水箱8保证实验后水可重新利用。

通过观察实验管A中颜色水在全管呈现出一条稳定直线的状态根据雷诺方程测得雷诺系数；根据测压点对应各测压管的水面读数做不可压缩流体恒定流动总流伯努利方程实验；由测压管和毕托管的液位高度差可测得管流轴线上某点的流速；由实验管A测压管的液面高度差即可求的一定流量下两个过流断面间液流流动中的沿程阻力系数；通过实验管B中小直径管和大直径管对应的测压管的液面高度差以及两管中液体的流速即可求的局部装置的局部阻力系数。

本实用新型适用于大专院校《流体力学》、《化工原理》、《化工工艺》、《理论力学》、《材料力学》、《化工设备设计》、《过程流体机械》等课程的化工原理教学实验装置。

最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.新型流体力学综合实验装置，包括工作平台、机架、恒压水箱、实验管、和辅助水箱，恒压水箱经软管、进水节流阀与供水水箱连接，其特征在于所述的实验管包括实验管A和实验管B，实验管B两端分别连通恒压水箱和辅助水箱，实验管B上连通有测压管，实验管B上还安装有毕托管和渐括管；实验管A为等径水平直管，实验管A两端分别连通恒压水箱和辅助水箱，在与恒压水箱连接处安装有颜色水导入管，颜色水导入管经过颜色水微调器、调节阀与颜色水容器连通。

2.根据权利要求1所述的新型流体力学综合实验装置，其特征在于所述的恒压水箱内设置有溢流杯、稳水孔板、可升降隔板和温度计。

3.根据权利要求1所述的新型流体力学综合实验装置，其特征在于所述的供水水箱内设置有潜水泵，潜水泵与进水节流阀之间设置有与供水水箱连通的旁路节流阀。

4.根据权利要求1所述的新型流体力学综合实验装置，其特征在于所述的工作平台上设置有与实验管相配合的测压管架。

5.根据权利要求4所述的新型流体力学综合实验装置，其特征在于所述的测压管架上设置有标尺和测压管。

6.根据权利要求1所述的新型流体力学综合实验装置，其特征在于所述的工作平台下方设置机架，机架底部设有机架调平螺栓，在机架与工作平台之间设置有平台调平螺栓。

7.根据权利要求6所述的新型流体力学综合实验装置，其特征在于所述的机架与工作平台之间设置有消色剂储瓶，消色剂储瓶与辅助水箱连通。

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