CN204576913U - 一种新型多功能流体力学实验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种流体力学实验教学仪器，尤其是一种新型多功能流体力学实验台，它可以完成多种流体力学实验，包括雷诺实验、局部损失实验、沿程损失实验等。包括墨水盒、固定板、墨水输送管、墨水出水孔、进水孔、出水孔、雷诺实验最低孔、水位控制孔、压差管、水龙头等，所述压差管共有12跟，分别接到一号实验水管、三号实验水管、二号实验水管的测压孔上，并且固定在压差板上；所述分隔板固定在计量水箱中；所述水栅安装在水箱底部。本实用新型的特点：1)设有回水箱，可对实验用水重新回收利用；2)设计了雷诺实验最低孔来控制水箱内液面高度；3)水箱里设计有水栅，可以减小由于进水过快而引起水面波动，从而减少对实验的干扰。

Description

一种新型多功能流体力学实验台

技术领域

本实用新型涉及一种流体力学实验教学仪器，尤其是一种新型多功能流体力学实验台，它可以完成多种流体力学实验，包括雷诺实验、局部损失实验、沿程损失实验等。

背景技术

流体力学涉及的相关实验十分广泛，包括雷诺实验、沿程损失实验、局部损失实验等。随着流体力学相关课程开设的增多，其实验教学的重要性逐步加强。但现有的大部分流体力学实验装置较单一，难以满足相关实验的需要，或实施起来相对繁琐复杂。由此，一种简便的多功能流体力学实验台是教学中所需要的。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种新型多功能流体力学实验台，它克服了传统试验台功能单一，操作复杂的弊端，加深了学生对流体力学相关知识的深入理解，同时也可以锻炼学生的动手能力，其采用的技术方案如下：

一种新型多功能流体力学实验台，包括墨水盒、固定板、墨水输送管、墨水出水孔、进水孔、出水孔、雷诺实验最低孔、水位控制孔、压差管、压差板、水龙头、水阀、一号实验水管、三号实验水管、二号实验水管、计量水箱、回水装置及水泵、水栅、分隔板、水箱，所述墨水盒有两个，通过固定板固定在水箱上，且与墨水输送管相连，墨水输送管分别与三号实验水管、二号实验水管相连；所述压差管共有12跟，分别接到一号实验水管、三号实验水管、二号实验水管的测压孔上，并且固定在压差板上；所述分隔板固定在计量水箱中；所述水栅安装在水箱底部。

优选的是，所述墨水盒、固定板、墨水输送管、墨水出水孔、进水孔、出水孔、雷诺实验最低孔、水位控制孔、水栅、水箱共同构成供水系统，所述水龙头、水阀、一号实验水管、三号实验水管、二号实验水管共同构成管道系统，所述压差管、压差板、计量水箱、分隔板共同构成测量系统，所述回水装置及水泵构成回水系统。

优选的是，所述一号实验水管直径中间段比两边粗，二号实验水管的直径是三号实验水管直径的两倍。

优选的是，所述雷诺实验最低孔距实验管道中心的高度为10mm，三号实验水管(14)内径为10mm。

优选的是，所述水位控制孔共有三个，在竖直方向均匀布置。

本实用新型具有如下优点：

1)本实用新型考虑到水的循环利用，设有回水箱，可对实验用水进行重新回收利用；

2)对于雷诺实验，水箱中还专门设计了雷诺实验最低孔来控制水箱内液面高度，以保证做雷诺实验时，管道内为层流。不会出现紊流现象，即阀门开的大小对其实验结果没有影响；

3)水箱内的水位控制孔可以控制水箱的水位，用来控制实验管道内水的最大流速；水箱里设计有水栅，可以减小由于进水过快而引起水面波动，从而减少对实验的干扰。

附图说明

图1：本实用新型整体结构示意图；

图2：本实用新型俯视图；

图3：本实用新型正视图；

符号说明

1.墨水盒，2.固定板，3.墨水输送管，4.墨水出水孔，5.进水孔，6.出水孔，7.雷诺实验最低孔，8.水位控制孔，9.压差管，10.压差板，11.水龙头，12.水阀，13.一号实验水管，14.三号实验水管，15.二号实验水管，16.计量水箱，17.回水装置及水泵，18.水栅，19.分隔板，20.水箱。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明：

如图1，一种新型多功能流体力学实验台，包括墨水盒1、固定板2、墨水输送管3、墨水出水孔4、进水孔5、出水孔6、雷诺实验最低孔7、水位控制孔8、压差管9、压差板10、水龙头11、水阀12、一号实验水管13、三号实验水管14、二号实验水管15、计量水箱16、回水装置及水泵17、水栅18、分隔板19、水箱20，墨水盒1有两个，通过固定板2固定在水箱20上，且与墨水输送管3相连，墨水输送管3分别与三号实验水管14、二号实验水管15相连；压差管9共有12跟，分别接到一号实验水管13、三号实验水管14、二号实验水管15的测压孔上，并且固定在压差板10上；分隔板19固定在计量水箱16中；水栅18安装在水箱20底部。在本实验台中墨水盒1、固定板2、墨水输送管3、墨水出水孔4、进水孔5、出水孔6、雷诺实验最低孔7、水位控制孔8、水栅18、水箱20共同构成供水系统，水龙头11、水阀12、一号实验水管13、三号实验水管14、二号实验水管15共同构成管道系统，压差管9、压差板10、计量水箱16、分隔板19共同构成测量系统，回水装置及水泵17构成回水系统。

如图2，一号实验水管13直径中间段比两边粗，二号实验水管15的直径是三号实验水管14直径的两倍。

如图3，雷诺实验最低孔(7)距实验管道中心的高度为10mm，三号实验水管(14)内径为10mm；水位控制孔8共有三个，在竖直方向均匀布置。

在进行局部损失实验时，打开一号实验水管13开关，一号实验水管13是由细管和粗管组成的一个突扩和一个突缩组件，每个阻力组件的两侧一定间距的断面上都有测压孔，与压差板10上相应的压差管9连接。其可测出个测压孔截面上测压管水柱的高度以及前后截面的水柱高度差。并从右侧的计量水箱中测出流量，由此可以测算出水流流经各局部阻力组件的水头损失，从而最后得出各局部组件的局部阻力系数。

三号实验水管14的开关，可进行沿程损失实验。它是由一根水管和相应的压差管9组成，管道每隔一定间距就有测压孔，与后面的压差板10相连接，测出一定时间内计量水箱的流量从而得到流速，可取不同的测压孔来测量其管道长度，并记出相应的压差，更精确的测出沿程阻力系数。同时三号实验水管14和二号实验水管15，可以对比做沿程损失实验，探究管径对沿程损失实验的影响。

开启二号实验水管15的开关和墨水盒1的开关，便可进行雷诺实验。墨水盒中的墨水由墨水输送管3输送到二号实验水管15内，可以通过控制开关以及水位控制空8来控制二号实验水管15内的水流流速。用计量水箱记下相应的流量，观察管道内有色液体的状态，确定计算雷诺数。

该实验台配有两个墨水盒，三号实验水管14也可进行雷诺实验。开启三号实验水管14和二号实验水管15的开关并开启两个墨水盒1的开关，便可用直径不同的管道同时做雷诺实验，来探究管道直径对于雷诺实验的影响，进一步形成对比。

水箱20内的水位控制孔8可以控制水箱的水位，用来控制实验管道内水的最大流速。在实验中，若管道内流速较小，除了开大相应实验管道的阀门外，还可根据不同情况选择不同的水位控制孔8来控制流速。

Claims (5)

1.一种新型多功能流体力学实验台，包括墨水盒(1)、固定板(2)、墨水输送管(3)、墨水出水孔(4)、进水孔(5)、出水孔(6)、雷诺实验最低孔(7)、水位控制孔(8)、压差管(9)、压差板(10)、水龙头(11)、水阀(12)、一号实验水管(13)、三号实验水管(14)、二号实验水管(15)、计量水箱(16)、回水装置及水泵(17)、水栅(18)、分隔板(19)、水箱(20)，所述墨水盒(1)有两个，通过固定板(2)固定在水箱(20)上，且与墨水输送管(3)相连，墨水输送管(3)分别与三号实验水管(14)、二号实验水管(15)相连；所述压差管(9)共有12跟，分别接到一号实验水管(13)、三号实验水管(14)、二号实验水管(15)的测压孔上，并且固定在压差板(10)上；所述分隔板(19)固定在计量水箱(16)中；所述水栅(18)安装在水箱(20)底部。

2.根据权利要求1所述的一种新型多功能流体力学实验台，其特征在于：所述墨水盒(1)、固定板(2)、墨水输送管(3)、墨水出水孔(4)、进水孔(5)、出水孔(6)、雷诺实验最低孔(7)、水位控制孔(8)、水栅(18)、水箱(20)共同构成供水系统，所述水龙头(11)、水阀(12)、一号实验水管(13)、三号实验水管(14)、二号实验水管(15)共同构成管道系统，所述压差管(9)、压差板(10)、计量水箱(16)、分隔板(19)共同构成测量系统，所述回水装置及水泵(17)构成回水系统。

3.根据权利要求1所述的一种新型多功能流体力学实验台，其特征在于：所述一号实验水管(13)直径中间段比两边粗，二号实验水管(15)的直径是三号实验水管(14)直径的两倍。

4.根据权利要求1所述的一种新型多功能流体力学实验台，其特征在于：所述水位控制孔(8)共有三个，在竖直方向均匀布置。

5.根据权利要求1所述的一种新型多功能流体力学实验台，其特征在于：所述雷诺实验最低孔(7)距实验管道中心的高度为10mm，三号实验水管(14)内径为10mm。