一种粘性管流综合教学实验仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种粘性管流综合教学实验仪，所述实验仪包括测量机构、循环机构和墨汁发生机构，所述测量机构包括流态模拟管道和测量水箱，测量水箱设置在流态模拟管道的出口端；墨汁发生机构包括墨汁水箱，墨汁水箱与流态模拟管道相连通；循环机构包括循环管道，循环管道的两端分别与测量水箱和流态模拟管道的入口端连接。本实用新型专利技术的粘性管流综合教学实验仪，能够进行伯努利方程实验、雷诺实验、沿程阻力系数的测定实验、突扩突缩局部阻力损失实验以及毕托管流速计算实验，能够将原来需要10个学时的实验，压缩在2‑4学时完成，同时确保学生对实验内容的准确理解，对实验方法的正确掌握。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于实验教学
，涉及一种粘性管流综合教学实验仪。
技术介绍
流体力学是大中专学校的物理、化工、水利、土木、环工、给水排水、航天等专业必开的专业基础课之一，内容涵盖了流体运动学基础、流体静力学、粘性管流、边界层与绕流阻力、明渠流动、堰流与闸孔出流、渗流及紊流射流等，其涉及到的实验项目非常多，如演示系列：流动演示仪、水击综合实验仪、流谱演示仪、静压传递扬水仪、虹吸原理实验仪、紊动机理实验仪等；如量测系列：静水力学实验仪、文透里实验仪、伯努利方程实验仪、雷诺实验仪、动量定律实验仪、孔口管嘴实验仪、局部阻力实验仪、沿程阻力实验仪、水面曲线实验仪、毕托管测速实验仪等。但是，作为专业基础课，流体力学实验课学时往往比较少，只有8-12个学时，学生无法对每个实验内容进行准确的理解，在短时间内无法保证学生的具有较宽的知识面。因此，需要研发流体力学综合实验仪。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题或缺陷，本技术的目的在于，提供一种粘性管流综合实验仪，能够进行多种实验的模拟教学，解决了现有技术中存在的实验学时紧张且知识点较多的问题。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种粘性管流综合教学实验仪，所述实验仪包括测量机构、循环机构和墨汁发生机构，所述测量机构包括流态模拟管道和测量水箱，测量水箱设置在流态模拟管道的出口端；墨汁发生机构包括墨汁水箱，墨汁水箱与流态模拟管道相连通；循环机构包括循环管道，循环管道的两端分别与测量水箱和流态模拟管道的入口端连接。具体地，所述测量机构包括多个测压管，测压管与所述流态模拟管道连通；所述测量机构还包括背景板，背景板上设置有多个刻度条，测压管固设在背景板上。进一步地，所述流态模拟管道为变径管道，所述流态模拟管道上设置有多个毕托管，所述流态模拟管道的两端分别设置一个阀门。具体地，所述循环机构包括水泵、循环水箱和恒压水箱，循环水箱连接所述测量水箱，水泵设置在循环水箱内部，水泵连接所述循环管道的一端，循环管道的另一端连接恒压水箱，恒压水箱连接所述流态模拟管道。进一步地，所述墨汁水箱通过硅胶管与所述流态模拟管道连通，硅胶管上设置有控制阀门。进一步地，所述实验仪还包括净化机构，净化机构包括活性炭吸附水箱，活性炭吸附水箱连接所述测量水箱。进一步地，所述实验仪还包括支撑机构，支撑机构包括主体支架和流态模拟管道支架，态模拟管道支架固设在主体支架上方，流态模拟管道支架的上方支撑所述流态模拟管道，主体支架上设置有滑动槽，所述墨汁水箱能够沿滑动槽滑动。与现有技术相比，本技术具有以下技术效果：本技术的粘性管流综合教学实验仪，能够进行伯努利方程实验、雷诺实验、沿程阻力系数的测定实验、突扩突缩局部阻力损失实验以及毕托管流速计算实验，能够将原来需要10个学时的实验，压缩在2-4学时完成，同时确保学生对实验内容的准确理解，对实验方法的正确掌握。下面结合附图和具体实施方式对本技术的方案做进一步详细地解释和说明。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是流态模拟管道的结构示意图；图中标号代表：1—测量机构，1-1—流态模拟管道，1-2—测量水箱，1-3—测压管，1-4—背景板，1-5—刻度条，1-6—毕托管，1-7—阀门，2—循环机构，2-1—循环管道，2-2—水泵，2-3—循环水箱，2-4—恒压水箱，2-5—第一循环支管，2-6—第二循环支管，3—墨汁发生机构，3-1—墨汁水箱，3-2—硅胶管，3-3—控制阀门，4—净化机构，4-1—吸附水箱，5—支撑机构，5-1—主体支架，5-2—流态模拟管道支架，5-3—滑动槽。具体实施方式遵从上述技术方案，参见图1，本技术的粘性管流综合教学实验仪，包括测量机构1、循环机构2和墨汁发生机构3，所述测量机构1包括流态模拟管道1-1和测量水箱1-2，测量水箱1-2设置在流态模拟管道1-1的出口端；墨汁发生机构3包括墨汁水3-1箱，墨汁水箱3-1与流态模拟管道1-1相连通；循环机构2包括循环管道2-1，循环管道2-1的两端分别与测量水箱1-1和流态模拟管道1-1的入口端连接。本技术的粘性管流综合教学实验仪，能够进行伯努利方程实验、雷诺实验、沿程阻力系数的测定实验、突扩突缩局部阻力损失实验以及毕托管流速计算实验，能够将原来需要10个学时的实验，压缩在2-4学时完成，同时确保学生对实验内容的准确理解，对实验方法的正确掌握。所述测量机构1包括多个测压管1-3，测压管1-3通过硅胶管与所述流态模拟管道1-1连通；所述测量机构1还包括背景板1-4，背景板1-4上设置有多个刻度条1-5，测压管1-3固设在背景板1-4上。其中，多个测压管1-3分别连接流态模拟管道1-1的不同位置，用于测量流态模拟管道1-1不同位置的水头压力，通过刻度条能够读出水头压力的值。其中所述的测量水箱1-2上设置有刻度，用来测量流态模拟管道1-1的流量大小。所述流态模拟管道1-1为变径管道，所述流态模拟管道1-1上设置有多个毕托管1-6，所述流态模拟管道1-1的两端分别设置一个阀门1-7，分别为入口端的阀门A和出口端的阀门B。参见图2，流态模拟管道1-1的局部变径包括渐扩B、渐缩C、突扩D、突缩E。毕托管1-6用于进行毕托管流速计算实验。所述循环机构2包括水泵2-2、循环水箱2-3和恒压水箱2-4，循环水箱2-3连接所述测量水箱1-2，水泵2-2设置在循环水箱2-3内部，水泵2-2连接所述循环管道2-1的一端，循环管道2-1的另一端连接恒压水箱2-4，恒压水箱2-4连接所述流态模拟管道1-1。所述墨汁水箱3-1通过硅胶管3-2与所述流态模拟管道1-1连通，硅胶管3-2上设置有控制阀门3-3。墨汁水箱3-1内盛装有墨汁，通过控制阀门3-3将墨汁释放到流态模拟管道1-1内。为了对雷诺实验过程中产生的被墨汁污染的实验用水进行净化，所述实验仪还包括净化机构4，净化机构4包括活性炭吸附水箱4-1，活性炭吸附水箱4-1连接所述测量水箱1-2。活性炭吸附水箱4-1内装有活性炭。所述循环水箱2-3通过第一循环支管2-5连接测量水箱1-2，第一循环支管2-5上设置有阀门D，所述活性炭吸附水箱4-1通过第二循环支管2-6连接所述测量水箱1-2，第二循环支管2-6上设置有阀门C。当需要对雷诺实验过程中产生的被墨汁污染的实验用水进行净化时，将阀门D关闭，阀门C打开，测量水箱1-2内被污染的水经过第二循环支管2-6进入活性炭吸附水箱4-1内进行净化。所述实验仪还包括支撑机构5，支撑机构5包括主体支架5-1和流态模拟管道支架5-2，流态模拟管道支架5-2固设在主体支架5-1上方，主体支架5-1为本技术的实验仪的支撑基础，流态模拟管道支架5-2采用有机玻璃，流态模拟管道支架5-2的上方支撑所述流态模拟管道1-1，主体支架5-1上设置有滑动槽5-3，所述墨汁水箱3-1能够沿滑动槽5-3滑动。可以利用墨汁水箱3-1在滑动槽5-3上的高低程度，控制墨汁进入流态模拟管道1-1中的流量大小。本技术的粘性管流综合教学实验仪极大程度的解决了目前流体力学实验学时紧张与知识点多的矛盾；集多种实验功能于一体，极大地降低了实验室空间的占据，同时也降低了实验装置的成本。本技术的粘性管流综合教学实验仪能够实现以下实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘性管流综合教学实验仪，其特征在于，所述实验仪包括测量机构(1)、循环机构(2)和墨汁发生机构(3)，所述测量机构(1)包括流态模拟管道(1‑1)和测量水箱(1‑2)，测量水箱(1‑2)设置在流态模拟管道(1‑1)的出口端；墨汁发生机构(3)包括墨汁水箱(3‑1)，墨汁水箱(3‑1)与流态模拟管道(1‑1)相连通；循环机构(2)包括循环管道(2‑1)，循环管道(2‑1)的两端分别与测量水箱(1‑2)和流态模拟管道(1‑1)的入口端连接。

【技术特征摘要】
1.一种粘性管流综合教学实验仪，其特征在于，所述实验仪包括测量机构(1)、循环机构(2)和墨汁发生机构(3)，所述测量机构(1)包括流态模拟管道(1-1)和测量水箱(1-2)，测量水箱(1-2)设置在流态模拟管道(1-1)的出口端；墨汁发生机构(3)包括墨汁水箱(3-1)，墨汁水箱(3-1)与流态模拟管道(1-1)相连通；循环机构(2)包括循环管道(2-1)，循环管道(2-1)的两端分别与测量水箱(1-2)和流态模拟管道(1-1)的入口端连接。2.如权利要求1所述的粘性管流综合教学实验仪，其特征在于，所述测量机构(1)包括多个测压管(1-3)，测压管(1-3)与所述流态模拟管道(1-1)连通；所述测量机构(1)还包括背景板(1-4)，背景板(1-4)上设置有多个刻度条(1-5)，测压管(1-3)固设在背景板(1-4)上。3.如权利要求2所述的粘性管流综合教学实验仪，其特征在于，所述流态模拟管道(1-1)为变径管道，所述流态模拟管道(1-1)上设置有多个毕托管(1-6)，所述流态模拟管道(1-1)的两端分别设置一个阀门(1-7)。4.如权利要求1所述的粘性管流综合教学实验仪，其特征在于，所述循环机构(2)包括水...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成建，李越，崔海航，李超，柴尚珺，徐进，苟丹，李脆脆，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61