The invention relates to a Reynolds experimental instrument and an experimental method, comprising a water temperature regulation system, an experimental rectification system, an experimental demonstration system and a water circulation system. In the invention solves the technical problems, the existing Reynolds experimental instrument depends entirely on the change of flow velocity in pipe Reynolds adjustment in the number of key stage in the transformation of flow from laminar to turbulent or laminar flow to turbulent flow transformation, provides a Reynolds experimental instrument change Reynolds number by changing the temperature, adjust the water flow caused by weakened the disturbance of the experimental results.
【技术实现步骤摘要】
一种雷诺实验仪及实验方法
本专利技术涉及一种新型雷诺实验装置及实验方法,属于水力学实验仪器领域。
技术介绍
雷诺实验在水力学的发展史上具有重要地位,是水力学初学者了解水流的层流和紊流两种流态及其过渡和转化规律的重要实验,因此在水力学教学中雷诺试验仪是种必不可少的教学实验装置。当管径一定时,随着流速的改变,圆管中可出现不同流态,一般通过计算圆管雷诺数来判别水流流态。雷诺试验仪正是通过改变圆管中水流的雷诺数演示水流在不同雷诺数下的运动状态及其在层流和紊流间相互转化过程的教学装置。在当前,雷诺试验仪中雷诺数的改变主要通过改变圆管中流速来达到实验目的,流速的改变往往通过调节流量来实现,但在实际操作时,由于流速调节造成的水流扰动会直接影响实验的结果和精度,特别是水流从层流向紊流转化或紊流向层流转化的关键阶段,观察的实验规律不明显,多次重复实验得到的临界雷诺数并不稳定,且偏差较大,对于水流的两种流态及其转化关系不熟悉的操作者而言,更是如此,甚至会影响实验的教学效果及学生对雷诺数的认知。因此专利技术新的实验装置,减小实验关键阶段流量变化对实验精度的影响,提高实验的教学效果成为必要。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于,针对现有雷诺实验仪完全依靠改变圆管中水流流速方式调整雷诺数,在水流从层流向紊流转化或紊流向层流转化的关键阶段,提供一种通过改变水温而改变雷诺数的雷诺实验仪,减弱调整流速引起的水流扰动对实验结果的影响。为了解决上述技术问题,本专利技术提出以下技术方案:一种雷诺实验仪及实验方法,它包括水温调控系统、实验整流系统、实验演示系统及水体循环系统;所述水温调控系 ...
【技术保护点】
一种雷诺实验仪,其特征在于:它包括水温调控系统、实验整流系统、实验演示系统及水体循环系统;所述水温调控系统由热水系统模块、冷水系统模块及水体混合系统模块组成,所述热水系统模块包括加热系统(1)和热蓄水保温箱(2),所述加热系统(1)与热蓄水保温箱(2)相连;所述冷水系统模块包括制冷系统(3)和冷蓄水保温箱(4),所述制冷系统(3)与冷蓄水保温箱(4)相连;所述水体混合系统模块包括混水阀(5),所述混水阀(5)出水管道上安装有抽水泵(15),抽水泵(15)之后安装有流量调节器(12),所述抽水泵(15)上安装有水温控制装置(6);所述实验整流系统包括整流箱(10),在整流箱(10)内部设置有多块整流板(21);所述实验演示系统包括示踪剂存储箱(7),所述示踪剂存储箱(7)的底部安装有示踪剂导流管(9),所述示踪剂导流管(9)上安装有示踪剂调节阀门(8),所述示踪剂导流管(9)的另一端连通在透明保温玻璃管段(11)上,在透明保温玻璃管段(11)上安装有控制阀门(18);所述水体循环系统包括尾水水箱(13),所述尾水水箱(13)位于透明保温玻璃管段(11)的末端正下方,在尾水水箱(13)内部 ...
【技术特征摘要】
1.一种雷诺实验仪,其特征在于:它包括水温调控系统、实验整流系统、实验演示系统及水体循环系统;所述水温调控系统由热水系统模块、冷水系统模块及水体混合系统模块组成,所述热水系统模块包括加热系统(1)和热蓄水保温箱(2),所述加热系统(1)与热蓄水保温箱(2)相连;所述冷水系统模块包括制冷系统(3)和冷蓄水保温箱(4),所述制冷系统(3)与冷蓄水保温箱(4)相连;所述水体混合系统模块包括混水阀(5),所述混水阀(5)出水管道上安装有抽水泵(15),抽水泵(15)之后安装有流量调节器(12),所述抽水泵(15)上安装有水温控制装置(6);所述实验整流系统包括整流箱(10),在整流箱(10)内部设置有多块整流板(21);所述实验演示系统包括示踪剂存储箱(7),所述示踪剂存储箱(7)的底部安装有示踪剂导流管(9),所述示踪剂导流管(9)上安装有示踪剂调节阀门(8),所述示踪剂导流管(9)的另一端连通在透明保温玻璃管段(11)上,在透明保温玻璃管段(11)上安装有控制阀门(18);所述水体循环系统包括尾水水箱(13),所述尾水水箱(13)位于透明保温玻璃管段(11)的末端正下方,在尾水水箱(13)内部设置有灵敏温度计(19),尾水水箱(13)的底部连通有循环管(17),所述循环管(17)上依次安装有第一控制阀(14)、抽水泵、分水阀(16)和第二控制阀(25),所述循环管(17)的出水端设置有水箱(22)。2.根据权利要求1所述的一种雷诺实验仪,其特征在于:所述混水阀(5)采用恒温混水阀,能够在小范围内自动维持设定的出水温度。3.根据权利要求1所述的一种雷诺实验仪,其特征在于:所述热蓄水保温箱(2)和冷蓄水保温箱(4)的外部包裹有保温材料。4.根据权利要求1所述的一种雷诺实验仪,其特征在于:所述整流箱(10)与流量调节器(12)之间使用软管(20)柔性连接;整流箱内设置两块平行直立整流板(21)。5.根据权利要求1所述的一种雷诺实验仪,其特征在于:所述透明保温玻璃管段单元(11)采用含隔温层透明玻璃管。6.根据权利要求1所述的一种雷诺实验仪,其特征在于:所述加热系统(1)的进水管上设置有第三控制阀(24)。7.根据权利要求1所述的一种雷诺实验仪,其特征在于:所述制冷系统(3)的进水管上设置有第四控制阀(23)。8.采用权利要求1-7任意一项所述雷诺实验仪的试验方法,其特征在于,它包括以下步骤:第一步,打开进水口第四控制阀(23)和第三...
【专利技术属性】
技术研发人员:蒋定国,全秀峰,姚义振,刘伟,王蒙蒙,
申请(专利权)人:三峡大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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