CN207182747U - 一种演示流体流速与压强关系的教具 - Google Patents
一种演示流体流速与压强关系的教具 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种演示流体流速与压强关系的教具，包括透明的U形管和水平设置的异径管；所述U形管开口端向上且竖直设置；所述异径管水平设置，并由第一异径管和第二异径管组成，所述第一异径管的内径大于第二异径管的内径；所述第一异径管和第二异径管的上端分别连通设置有竖直设置的管道接口；所述U形管内部灌有液体，所述U形管的两端分别通过管道与第一异径管和第二异径管的上的管道接口连接并连通；所述第一异径管起始端设有入气/液口，其末端与所述第二异径管的起始端连通，所述第二异径管的末端设有出气/液口。通过从第一异径管通入流体，其中流体在第二异径管的流速大于第一异径管的流速，并导致U形管内两侧液柱产生高度差。
Description
技术领域
本实用新型设计一种演示流体流速与压强关系的教具，属于教学设备领域，尤其涉及一种用于演示流体的流速与流体的压强之间的关系的教具。
背景技术
在物理教科书中，特别是在化工领域，管道内流体流速越快压强则越小，但在给学生讲述该部分的知识点时，很多学生觉得难以理解，存在诸多疑惑，认为应该是流速越快，压强越大，而口头的讲述或是算术的推算等均不能较好的让学生理解。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种能直接明了证实管道内流体的流速与流体的压强之间关系的教具。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种演示流体流速与压强关系的教具，包括透明的U形管和水平设置的异径管；
所述U形管开口端向上且竖直设置；
所述异径管水平设置，并由第一异径管和第二异径管组成，所述第一异径管的内径大于第二异径管的内径；
所述第一异径管和第二异径管的上端分别连通设置有竖直设置的管道接口；
所述U形管内部灌有液体，所述U形管的两端分别通过管道与第一异径管和第二异径管的上的管道接口连接并连通；
所述第一异径管起始端设有入气/液口，其末端与所述第二异径管的起始端连通，所述第二异径管的末端设有出气/液口。
上述技术方案的有益效果在于：通过从第一异径管通入气体或流体，气体和流体在第一异径管和第二异径管因管径的原因流速不同，其中第二异径管的流速明显大于第一异径管的流速，而第一异径管和第二异径管的管道接口处流体的压强也因此产生差异，这种压差会导致U形管内两侧液柱的高度发生变化，U形管两侧液位的高度差也正反应了第一异径管和第二异径管的压强差。
进一步的，上述技术方案中所述U形管内的液体高度为U形管的高度的1/3-2/3。
上述技术方案的有益效果在于：防止因压差过大将U形管内的液体挤出U形管。
进一步的，上述技术方案中所述U形管为玻璃管。
上述技术方案的有益效果在于：方便观察U形管内两侧液柱的高度差。
进一步的，上述技术方案中所述U形管的上设有显示液位高度的刻度线。
上述技术方案的有益效果在于：方便计算测量U形管内两侧液柱的高度差从而计算出第一异径管和第二异径管的压强差的具体值。
进一步的，上述技术方案中还包括打气筒，所述打气筒的出气口可拆卸的与第一异径管的入气/液口连接并连通。
上述技术方案的有益效果在于：采用打气筒进行验收，方便快捷。
进一步的，上述技术方案中还包括水槽和抽水泵，所述抽水泵的进水端伸入水槽内，所述抽水泵的出水端通过管道可拆卸的与第一异径管的入气/液口连接并连通。
上述技术方案的有益效果在于：采用抽水泵供水能使得U形管内两侧液柱的高度稳定。
进一步的，上述技术方案中所述抽水泵的出水端与第一异径管连接的管道上设置有用以调节所述抽水泵的抽水流量的阀门。
上述技术方案的有益效果在于：方便控制不同的流速进行演示。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述教具的结构简图。
图中：1、U形管，2、异径管，21、第一异径管，22、第二异径管，3、抽水泵，31、插头，4、水槽，5、底座。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，为本实施例提供的一种演示流体流速与压强关系的教具，包括开口端向上竖直设置U形管1和水平设置的异径管2；
所述异径管包括第一异径管21和第二异径管22，所述第一异径管21的内径大于第二异径管22的内径；
所述第一异径管21和第二异径管22分别向上设置有一个管道接口，两个所述管道接口分别与第一异径管21和第二异径管22的内部连通；
所述U形管1内部灌有液体，所述U形管1的两端分别通过管道与第一异径管21和第二异径管22的上的管道接口连接并连通；
所述第一异径管21起始端设有入气/液口，期末端与所述第二异径管22的起始端连通，所述第二异径管22的末端设有出气/液口。
其中所述U形管1内的液体高度为U形管的高度的1/3-2/3；所述U形管1为玻璃管；所述U形管1内的液体为红色或绿色，另外还包括水槽4和抽水泵3，所述抽水泵3的进水端伸入水槽4内，所述抽水泵3的出水端通过管道可拆卸的与第一异径管21的入气/液口连接并连通。
上述实施例中所述抽水泵3的出水端与第一异径管21连接的管道上设置有用以调节所述抽水泵3的抽水流量的阀门。
所述抽水泵由电能驱动，所述抽水泵还设有插头31以便于其与市电连接。
优选的，上述实施例中所述U形管1上设有显示液位高度的刻度线，其中U型管包括底部弯管和两侧竖管，刻度线设置在两侧的竖管上。
同上，其区别在于，本实施例中采用打气筒代替抽水泵，所述打气筒的出气口与可拆卸的与第一异径管21的入气/液口连接并连通。即采用气流作为进行试验，通过异径管内第一异径管和第二异径管内的气体流速的不同来进行实验，采用气体更加便捷，但打气筒不便于保持气体流速稳定，且周期短，不便于计算压差。
上述各实施例中，还包括支架，所述支架垂直固定在底座5的上方，所述U形管固定在支架上。
本实用新型的原理是：当相同体积的水通过粗玻璃管与细玻璃管时，粗玻璃管内水的流速小于通过细玻璃管的流速。当水通过粗细玻璃管时，U型压强计与粗玻璃管连接的一侧液面下降了，与细玻璃管连接的一侧页面上升了。由此，再同样根据连通器的原理，可以判断出，粗玻璃管内的压强大，细玻璃管内的压强小。因此，可以得出实验结论：液体流速越大的位置，液体压强越小；液体流速越小的位置，液体压强越大。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种演示流体流速与压强关系的教具，其特征在于，包括透明的U形管(1)和水平设置的异径管(2)；
所述U形管(1)竖直设置,且其两端开口并竖直向上设置；
所述异径管水平设置，并由第一异径管(21)和第二异径管(22)组成，所述第一异径管(21)的内径大于第二异径管(22)的内径；
所述第一异径管(21)和第二异径管(22)的上端分别连通设置有竖直设置的管道接口；
所述U形管(1)内部灌有液体，所述U形管(1)的两端分别通过管道与第一异径管(21)和第二异径管(22)的上的管道接口连接并连通；
所述第一异径管(21)起始端设有入气/液口，其末端与所述第二异径管(22)的起始端连通，所述第二异径管(22)的末端设有出气/液口。
2.根据权利要求1所述的教具，其特征在于，所述U形管(1)内的液体高度为U形管的高度的1/3-2/3。
3.根据权利要求1所述的教具，其特征在于，所述U形管(1)为玻璃管。
4.根据权利要求1所述的教具，其特征在于，所述U形管(1)上设有显示液位高度的刻度线。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的教具，其特征在于，还包括打气筒，所述打气筒的出气口可拆卸的与第一异径管(21)的入气/液口连接并连通。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的教具，其特征在于，还包括水槽(4)和抽水泵(3)，所述抽水泵(3)的进水端伸入水槽(4)内，所述抽水泵(3)的出水端通过管道可拆卸的与第一异径管(21)的入气/液口连接并连通。
7.根据权利要求6所述的教具，其特征在于，所述抽水泵(3)的出水端与第一异径管(21)连接的管道上设置有用以调节所述抽水泵(3)的抽水流量的阀门。
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