CN203520715U - 一种可随意组合的综合流体力学装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型中可随意组合的综合流体力学装置，循环水箱与循环水泵连接，循环水箱经过调节阀连接导流管，循环水泵通过涡轮流量计连接到贮水罐，贮水罐分别与循环水箱和层流管连通，差压传感器并联在层流管的两端；在导流管与循环水泵经过涡轮流量计后的管路之间并联一个或多个支路，粗不锈钢光滑管、细不锈钢光滑管、粗糙管、孔板流量计、局部突扩段、球阀、闸阀、截止阀能分别连接在各支路中。各支路独立连接，并且支路与支路之间连接方便，可按照任意顺序和数量自由取舍和组合，既保证装置功能多元化，又兼顾设备精致美观、操作简便。

Description

一种可随意组合的综合流体力学装置

技术领域

本实用新型属于集成式化工原理实验装置技术领域，主要涉及的是一种可随意组合的综合流体力学装置。 

背景技术

目前，在化工原理实验教学的综合流体力学实验操作中，设备配置和装置功能是固定不变的。受装置尺寸和布局的影响，一套装置只能完成少量流体力学特性的测定，并且布局固定、复杂，稍显繁冗。 

发明内容

为克服以上弊端，本实用新型的目的是提供一种可随意组合的综合流体力学装置，以解决装置尺寸布局和较多功能之间的矛盾，实现装置生产模块化、多元化。 

本实用新型实现上述目的采用的技术方案是：一种可随意组合的综合流体力学装置，主要包括循环水箱、循环水泵、涡轮流量计、粗不锈钢光滑管、细不锈钢光滑管、粗糙管、孔板流量计、局部突扩段、球阀、闸阀、截止阀、导流管、贮水罐、层流管和差压传感器，其中循环水箱与循环水泵连接，循环水箱经过调节阀连接导流管，循环水泵通过涡轮流量计连接到贮水罐，贮水罐分别与循环水箱和层流管连通，差压传感器并联在层流管的两端；在导流管与循环水泵经过涡轮流量计后的管路之间并联一个或多个支路，各支路独立连接；粗不锈钢光滑管、细不锈钢光滑管、粗糙管、孔板流量计、局部突扩管段、球阀、闸阀、截止阀能分别连接在各支路中，测定流体力学特性。各支路连接独立，支路与支路间接口大小和尺寸一致，各支路排列顺序可调。 

本实用新型各支路独立连接，并且支路与支路之间连接方便，可按照任意顺序和数量自由取舍和组合，既保证装置功能多元化，又兼顾设备精致美观、操作简便。通过控制各支路阀门开关，可进行不同流体力学特性的测定，包括粗光滑直管湍流阻力测定、细光滑直管湍流阻力测定、粗糙直管湍流阻力测定、直管层流阻力测定、突扩局部阻力比较测定、球阀局部阻力测定、闸阀局部阻力测定、截止阀局部阻力测定、孔板流量计标定、离心泵特性曲线测定、管路特性曲线测定。 

附图说明

图1为本实用新型可随意组合的综合流体力学装置流程示意图 

图中：1、循环水箱，2、循环水泵，3、涡轮流量计，4、粗不锈钢光滑管，5、细不锈钢光滑管，6、粗糙管，7、孔板流量计，8、局部突扩段，9、球阀，10、闸阀，11、截止阀，12、导流管，13、贮水罐，14、层流管，15、差压传感器。 

具体实施方式

如图1所示，本实施例主要由循环水箱1、循环水泵2、涡轮流量计3、粗不锈钢光滑管4、细不锈钢光滑管5、粗糙管6、孔板流量计7、局部突扩段8、球阀9、闸阀10、截止阀11、导流管12、贮水罐13、层流管14和差压传感器15组成，其中循环水箱1与循环水泵2连接，循环水箱1经过调节阀F13连接导流管12，循环水泵2通过涡轮流量计3连接到贮水罐13，贮水罐13分别与循环水箱1和层流管14连通，差压传感器15并联在层流管14的两端；在导流管12与循环水泵2经过涡轮流量计3后的管路之间并联一个或多个支路，各支路独立连接；粗不锈钢光滑管4、细不锈钢光滑管5、粗糙管6、孔板流量计7、局部突扩段8、球阀9、闸阀10、截止阀11能分别连接在各支路中，测定流体力学特性。各支路连接独立，支路与支路间接口大小和尺寸一致，各支路排列顺序可调。支路的独立性连接设计使得各支路随意组合安装，既可以将所有支路都组装起来如图1，靠各支路阀门的开关完成不同流体力学性能的测定，也可以选择性安装其中的某些支路，完成相应流体力学性能测定，比如，在测定直管湍流阻力测定组合时，便可只选择粗光滑管4、细光滑管5和粗糙管6进行安装。下述具体实施方式按照图1所示所有支路组合方式，以直管湍流阻力测定组合粗光滑管、细光滑管、粗糙管、直管层流阻力测定、局部阻力测定组合突扩、球阀、闸阀、截止阀、孔板流量计标定、离心泵特性曲线测定、管路特性曲线测定为例，具体阐述。 

灌泵与排气步骤：打开泵出口排气阀F1，打开灌泵阀F3，进行灌泵，当排气阀F1有水流出时，关闭灌泵阀F3，关闭泵出口排气阀F1，启动离心泵2。先打开泵出口阀F5，再打开F7、F8、F9、F10、F11、F12，全开F13，然后打开差压传感器15上的排气放水阀，打开测压点阀F7-1、F7-2、F8-1、F8-2、F9-1、F9-2、F10-1、F10-2、F11-1、F11-2、F12-1、F12-2、F12-3、F12-4、F12-5、F12-6，进行排气，排气完毕后关闭差压传感器15上的放水阀，关闭各测压点阀，最后关闭F7、F8、F9、F10、F11、F12。 

1.直管湍流阻力测定组合，包括粗光滑管测定、细光滑管测定和粗糙管测定，具体操作如下： 

打开F7、F7-1、F7-2，逐渐开启调节阀F13，记录数据，试验完毕后关闭阀门F7、F7-1、F7-2，粗光滑直管湍流阻力测定完毕。 

打开F8、F8-1、F8-2，逐渐开启调节阀F13，记录数据，试验完毕后关闭阀门F8、F8-1、 F8-2，细光滑直管湍流阻力测定完毕。 

打开F9、F9-1、F9-2，逐渐开启调节阀F13，记录数据，试验完毕后关闭阀门F9、F9-1、F9-2，粗糙直管湍流阻力测定完毕。 

2.直管层流阻力测定，具体操作如下： 

灌泵与排气工作同直管湍流阻力测定。逐渐开启调节阀F6，待贮水罐溢流管有水流出，调节F6使溢流量较小，缓慢开启F4，用量杯接取出水，同时开始计时，调节F4大小，记录不同流量下数据。直管层流阻力测定完完毕。 

3.局部阻力测定组合，包括突扩段、球阀、闸阀和截止阀局部阻力测定， 

具体操作如下： 

打开F11、F11-1、F11-2，逐渐开启调节阀F13，记录数据，试验完毕后关闭阀门F11、F11-1、F11-2，突扩局部阻力测定完毕。 

打开F12、F12-1、F12-2，逐渐开启调节阀F13，记录数据，试验完毕后关闭阀门F12、F12-1、F12-2，球阀局部阻力测定完毕。 

打开F12、F12-3、F12-4，逐渐开启调节阀F13，记录数据，试验完毕后关闭阀门F12、F12-3、F12-4，闸阀局部阻力测定完毕。 

打开F12、F12-5、F12-6，逐渐开启调节阀F13，记录数据，试验完毕后关闭阀门F12、F12-5、F12-6，截止阀局部阻力测定完毕。 

4.孔板流量计标定，具体操作如下： 

打开F10、F10-1、F10-2，逐渐开启调节阀F13，记录数据，试验完毕后关闭阀门F10、F10-1、F10-2，孔板流量计标定完毕。 

5.离心泵特性曲线测定，具体操作如下： 

打开F7、F7-1、F7-2，逐渐开启调节阀F13，记录数据，试验完毕后关闭阀门F7、F7-1、F7-2，离心泵特性曲线测定完毕。 

6.管路特性曲线测定，具体操作如下： 

打开F7、F7-1、F7-2，F13开到最大；逐渐调节变频器频率，记录数据，测定低阻管路特性曲线；也可以调小F13开度，逐渐调节变频器频率，测定高阻管路特性曲线。 

Claims (2)

1.一种可随意组合的综合流体力学装置，主要包括循环水箱(1)、循环水泵(2)、涡轮流量计(3)、粗不锈钢光滑管(4)、细不锈钢光滑管(5)、粗糙管(6)、孔板流量计(7)、局部突扩段(8)、球阀(9)、闸阀(10)、截止阀(11)、导流管(12)、贮水罐(13)、层流管(14)和差压传感器(15)，其中循环水箱(1)与循环水泵(2)连接，循环水箱(1)经过调节阀(F13)连接导流管(12)，循环水泵(2)通过涡轮流量计(3)连接到贮水罐(13)，贮水罐(13)分别与循环水箱(1)和层流管(14)连通，差压传感器(15)并联在层流管(14)的两端；其特征在于：在导流管(12)与循环水泵(2)经过涡轮流量计(3)后的管路之间并联一个或多个支路，各支路独立连接；粗不锈钢光滑管(4)、细不锈钢光滑管(5)、粗糙管(6)、孔板流量计(7)、局部突扩段(8)、球阀(9)、闸阀(10)、截止阀(11)能分别连接在各支路中，测定流体力学特性。 

2.根据权利要求1所述的可随意组合的综合流体力学装置，其特征是：各支路连接独立，支路与支路间接口大小和尺寸一致，各支路排列顺序可调。 

Images