一种分层流水洞实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种分层流水洞实验装置。包括：平水箱、电磁阀、水流变形段、水流稳定段、水流收缩段、试验段、尾流段，以及若干法兰和连接管路，其特征在于：含有两个高度相同的平水箱，试验段前段由中间夹有石棉纸帕板的两个矩形管子组成，各段用法兰依次连接并在法兰间加橡胶垫片。本实用新型专利技术通过分离得液体整流系统，降低上下两层液体流动的湍流度，试验段截面为１００ｍｍ×１００ｍｍ，可以用来进行液体的密度分层和热分层的流体力学试验，实验时，模型放在试验段中，试验流速范围：０－０．２５ｍ／ｓ。装置整体用不锈钢制作，试验段为有机玻璃。其优点在于可以方便地实现液体的分层流动，进行各种教学实验和科学试验。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种液体分层流水洞实验装置。主要针对液体由于温度不同和密度不同产生的分层。
技术介绍
在流体力学实验中，经常涉及到液体分层流动特征的测量。在测量过程中，关键在于液体平稳分层的形成、湍流度的控制以及不同层液体流速的控制。目前市场上还没有此类液体分层流水洞实验装置。本装置先通过两套分离的下同，将温度分层或密度分层的两层流体分别进行整流，降低液体流动的湍流度，并在水洞外侧包裹保温泡沫板，保证两层流体间绝热；装置中通过平水箱和电磁阀调节各层的流速；通过水流稳定段和特殊曲线的收缩段降低液体流动的湍流度，提供更好的流场。在试验段，两层流体混合并相互作用，另外还可以在分层流中放置试验模型，进行流场试验。本装置可以适用于大部分的分层流试验。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种液体分层流水洞实验装置，以进行各种分层流试验。本技术的技术方案如下一种分层流水洞实验装置，包括平水箱、电磁阀、水流变形段、水流稳定段、水流收缩段、试验段、尾流段，以及若干法兰和连接管路，其特征在于含有两个高度相同的平水箱，试验段前段由中间夹有石棉纸帕板的两个矩形管子组成，各段用法兰依次连接并在法兰间加橡胶垫片。本技术提供一种分层流水洞实验装置，包括平水箱、电磁阀、水流变形段、水流稳定段、水流收缩段、试验段、尾流段，以及若干法兰和连接管路组成。通过分离得液体整流系统，降低上下两层液体流动的湍流度，试验段截面为100mm×100mm，可以用来进行液体的密度分层和热分层的流体力学试验，实验时，模型放在试验段中，试验流速范围0~0.25m/s。装置整体用不锈钢制作，试验段为有机玻璃。其优点在于可以方便地实现液体的分层流动，进行各种教学实验和科学试验。所述分离的流体整流系统由平水箱、电磁阀、水流变形段、水流稳定段、水流收缩段组成，其作用是将上下两层流体分别整流，降低流度流动的湍流度；通过尾流段减少下游流体对试验段流体流动的影响。所述的流速控制装置电磁阀是一种带流量显示的手动/电动阀，其作用是控制单位内通过的流量。所述的平水箱由两个组成，高度相同，作用是使上下层流体原始水头相同。所述的水流收缩段符合Wilozinsky曲线，由不锈钢制成，用于降低试验段液体在流动垂直方向上的湍流度。所述的分层流水洞实验装置，在平水箱、水流变形段、水流稳定段、水流收缩段外侧加保温泡沫板。本技术的液体分层流水洞实验装置的使用过程为1、在平水箱中不断注入不同温度或不同密度或不相溶的两种液体，注入速度略大于实验所需的流量；2、分别调整电磁阀，使各层的流速达到实验要求；3、待水流稳定后，即可在实验段进行实验；4、如果研究模型在分层流中的流场特性，需要预先将模型固定在实验段中；5、流场观察可用染色法、示踪迹法，可用粒子图象测速仪和激光测速仪以及热线测量流场。附图说明附图1是本技术的立面结构示意图；附图2是本技术的平面结构示意图；图面说明平水箱1、电磁阀2、水流变形段3、水流稳定段4、水流收缩段5、试验段6、尾流段7。具体实施方式以下结合附图和实例对技术作详细说明，如图1、2所示，本技术的目的是设计一种液体分层流水洞实验装置，以进行各种分层流试验。本技术的技术方案如下本技术提供一种分层流水洞实验装置，主要包括平水箱、电磁阀、水流变形段、水流稳定段、水流收缩段、试验段、尾流段，以及若干法兰和连接管路组成。其中平水箱、水流变形段、水流稳定段、水流收缩段、尾流段，以及连接管路用1.5mm不锈钢板加工而成，法兰和试验段管壁支架用不锈钢加工。制作时，各段分别加工，再以法兰将各段进行连接，法兰间加橡胶垫片，以防止漏水。对于各段装置两个平水箱高度相同，通过内部溢流板控制水位，从而使上下层液体原始水头相同。流速控制装置电磁阀是一种带流量显示的手动/电动阀，其作用是控制单位内通过的流量，在市场上可以买到。水流变形段是将圆形管道渐进地变形为矩形截面。水流稳定段截面为200mm*200mm，长度为300mm，其作用为稳定水流。水流收缩段符合Wilozinsky曲线，长度为300mm，收缩比为2∶1，由不锈钢制成，用于降低试验段液体在流动垂直方向上的湍流度。试验段前段由截面为100mm*47.5mm的两个矩形管子组成，中间夹2mm石棉纸帕板用于绝热，试验段后段截面为100mm×100mm，材料为5mm有机玻璃，长800mm，是提供分层流试验的空间。本技术的液体分层流水洞实验装置的使用过程为1、在平水箱中不断注入不同温度或不同密度或不相溶的两种液体，注入速度略大于实验所需的流量；2、分别调整电磁阀，使各层的流速达到实验要求；3、待水流稳定后，即可在实验段进行实验；4、如果研究模型在分层流中的流场特性，需要预先将模型固定在实验段中；5、流场观察可用染色法、示踪迹法，可用粒子图象测速仪和激光测速仪以及热线测量流场。权利要求1.一种分层流水洞实验装置，包括平水箱(1)、电磁阀(2)、水流变形段(3)、水流稳定段(4)、水流收缩段(5)、试验段(6)、尾流段(7)，以及若干法兰和连接管路，其特征在于含有两个高度相同的平水箱(1)，试验段(6)前段由中间夹有石棉纸帕板的两个矩形管子组成，各段用法兰依次连接并在法兰间加橡胶垫片。2.据权利要求1所述的分层流水洞实验装置，其特征在于试验段(6)前段由截面为100mm*47.5mm的两个矩形管子组成，中间夹有2mm石棉纸帕板。3.根据权利要求1或2所述的分层流水洞实验装置，其特征在于在平水箱(1)、水流变形段(3)、水流稳定段(4)、水流收缩段(5)外侧加保温泡沫板。专利摘要本技术涉及一种分层流水洞实验装置。包括平水箱、电磁阀、水流变形段、水流稳定段、水流收缩段、试验段、尾流段，以及若干法兰和连接管路，其特征在于含有两个高度相同的平水箱，试验段前段由中间夹有石棉纸帕板的两个矩形管子组成，各段用法兰依次连接并在法兰间加橡胶垫片。本技术通过分离得液体整流系统，降低上下两层液体流动的湍流度，试验段截面为100mm×100mm，可以用来进行液体的密度分层和热分层的流体力学试验，实验时，模型放在试验段中，试验流速范围0－0.25m/s。装置整体用不锈钢制作，试验段为有机玻璃。其优点在于可以方便地实现液体的分层流动，进行各种教学实验和科学试验。文档编号G01M10/00GK2909206SQ20052004739公开日2007年6月6日 申请日期2005年12月12日 优先权日2005年12月12日专利技术者宋付权, 王道增, 钟宝昌, 刘宇陆, 丘祥 申请人:浙江师范大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分层流水洞实验装置，包括：平水箱（１）、电磁阀（２）、水流变形段（３）、水流稳定段（４）、水流收缩段（５）、试验段（６）、尾流段（７），以及若干法兰和连接管路，其特征在于：含有两个高度相同的平水箱（１），试验段（６）前段由中间夹有石棉纸帕板的两个矩形管子组成，各段用法兰依次连接并在法兰间加橡胶垫片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋付权，王道增，钟宝昌，刘宇陆，丘祥，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]