RU2473388C1

RU2473388C1 - Lab module

Info

Publication number: RU2473388C1
Application number: RU2011131123/05A
Authority: RU
Inventors: Борис Еремеевич Добужский
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2013-01-27

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: device relates to lab hardware to be used in educational centers. Proposed module comprises top and bottom tanks communicated via channels interconnected by piezometer, and measuring scale on one of said tanks. Note here that central piezometer on invariable-cross-section channel is divided in vertical by tight web into two part, one to receive tear-shaped Pitot tube to be placed in fluid flow.

EFFECT: visual demonstration of dynamic head without disturbing steady-state flow typical in Bernoulli differential equation.

1 dwg

Description

Изобретение относится к лабораторному оборудованию, которое широко используется в учебных заведениях (см., например, Д.В.Штеренлихт. Гидравлика. - М.: Энергоиздат, 1984 - 640 с).The invention relates to laboratory equipment, which is widely used in educational institutions (see, for example, D.V.Shterenlikht. Hydraulics. - M .: Energoizdat, 1984 - 640 s).

Наиболее близкой к изобретению является портативная лаборатория "Капелька", состоящая из четырех устройств, а именно устройство №4. Патенты на изобретения 1721326, 1742655, 1728725, МПК Е02L 1/00-1/04. Оно содержит баки, сообщаемые через опытные каналы переменного и постоянного сечений. Каналы соединены между собой равномерно расположенными пьезометрами, служащими для изменения пьезометрических напоров в характерных сечениях. Устройство заполняется подкрашенной водой и бак снабжен шкалой для измерения уровня воды.Closest to the invention is a portable laboratory "Droplet", consisting of four devices, namely, device No. 4. Patents for inventions 1721326, 1742655, 1728725, IPC E02L 1 / 00-1 / 04. It contains tanks communicated through experimental channels of variable and constant cross-sections. The channels are interconnected by evenly spaced piezometers, which serve to change the piezometric pressure in characteristic sections. The device is filled with tinted water and the tank is equipped with a scale for measuring the water level.

Недостатком устройства является то, что при иллюстрации уравнения Бернулли в канале постоянного сечения пьезометры показывают только пьезометрический напор, а в уравнении Бернулли входит скоростной напор, который не может визуально наблюдаться в пьезометрах и учитывается только виртуально, в расчетах по уравнению расхода и по уравнению Бернулли. Известно, что визуальное изучение надежнее виртуального и демонстрация скоростного напора в живом сечении потока становится актуальной проблемой.The disadvantage of this device is that when illustrating the Bernoulli equation in a constant-cross-section channel, the piezometers show only the piezometric head, and the Bernoulli equation includes a pressure head that cannot be visually observed in the piezometers and is taken into account only virtually, in the calculations according to the flow equation and the Bernoulli equation. It is known that visual study is more reliable than virtual and the demonstration of high-speed pressure in a live flow section becomes an urgent problem.

Задачей изобретения является возможность демонстрации скоростного напора потока в одном из характерных сечений, а именно в среднем на канале постоянного сечения.The objective of the invention is the ability to demonstrate the high-speed pressure flow in one of the characteristic sections, namely on average on a channel of constant cross section.

Поставленная задача решается следующим образом, средний пьезометр 5 делится герметично перегородкой 7 на две вертикальные части. Одна часть остается пьезометром, а во вторую часть вставляется каплевидная трубка Пито 8.The problem is solved as follows, the average piezometer 5 is divided hermetically by a partition 7 into two vertical parts. One part remains the piezometer, and the pitot 8 teardrop tube is inserted into the second part.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При иллюстрации уравнения Бернулли благодаря постоянному напору истечения Н₀ (фиг.1) во времени обеспечивается установившееся движение воды в канале постоянного сечения 4. Другой канал 3 в это время пропускает воздух, вытесняемый из нижнего бака 2 в верхний бак 1. При этом на одном из баков нанесена измерительная шкала 6. Пьезометры 5 показывают при этом пьезометрический напор в характерных сечениях. В среднем пьезометре при этом в одной части по-прежнему устанавливается пьезометрический напор, а другая часть с каплевидной трубкой Пито (фиг.1) показывает полный напор и уровень скоростного напора визуально заметен.When illustrating the Bernoulli equation, due to the constant pressure of the outflow Н ₀ (Fig. 1), the steady-state water movement in the channel of constant cross section 4 is provided in time. Another channel 3 at this time passes air displaced from the lower tank 2 into the upper tank 1. Moreover, on one a measuring scale is applied from the tanks 6. Piezometers 5 show the piezometric pressure in characteristic sections. At the same time, in one part of the piezometer, the piezometric head is still set in one part, and the other part with the pitot tube (Fig. 1) shows the full head and the level of the pressure head is visually noticeable.

Таким образом, поставленная задача решена полностью. Следует также подчеркнуть, что именно каплевидная форма трубки Пито 8 в канале постоянного сечения 4 обтекается водой без отрыва и не нарушает установившегося движения, что также характерно для иллюстрации уравнения Бернулли.Thus, the task is solved completely. It should also be emphasized that it is the drop-shaped shape of the Pitot tube 8 in the channel of constant cross section 4 that flows around the water without separation and does not violate the steady-state movement, which is also characteristic of illustrating the Bernoulli equation.

Claims

A laboratory module containing upper and lower tanks communicated through channels interconnected by piezometers and a measuring scale on one of the tanks, characterized in that the middle piezometer on a constant section channel is divided vertically by a sealed partition into two parts, one of which is inserted drop-shaped pitot tube placed in a fluid stream.