自循环式静压传递自动扬水仪制造技术

自循环式静压传递自动扬水仪是一种流体力学教学实验仪器。其主要特征在于具有能向上密封压力水箱自动补水的逆止阀、能给下密封压力水箱自动排水的虹吸管和自循环供水系统。可进行“静压奇观”原理、虹吸现象等项教学实验。其主要优点是能自动往复地进行连续实验、喷水扬程高流量大、现象壮观、整机小巧美观、直视性好、教学效果优异。本仪器可广泛应用于大中专院校有关专业的工程流体力学课程教学实验中。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术创造属于教学实验仪器。静压传递现象又称“静压奇观”。静压传递实验装置是进行流体静压传递特性、流体的能量转换等方面研究的一类十分重要的教学仪器。现有的这类仪器仅由附图中的上、下密封压力水箱3和9，上、下集水箱4和12及下水管8、通气管7等部件构成。其优点是能清晰演示静压传递现象。其工作过程为上集水箱4中的水经下水管8流入下密封压力水箱9，箱9中水位增高使气体压缩，表面压强增大，经过通气管7等压传递给上密封压力水箱3，使箱3中的水压升高，箱内水体便经过喷水管2喷扬到高处。其缺点是当上密封压力水箱3中水体喷射完或者下密封压力水箱9中水位满顶后，实验便中途停止，而必须人工打开水箱3和9的塞盖，放掉箱9中的水，再给箱3中加水，并由人工向上集水箱4补充供水，完成了这一系列人工操作后，方能继续进行实验。本技术目的是在仪器内装设自循环供水装置，以便能自动向上集水箱4补充供水，并能自动向上密封压力水箱3加水和能使下密封压力水箱9自动排水，克服依靠人工操作的弊端。本技术要点在于仪器内设有由下集水箱12、电动水泵11、上集水箱4和出水管道1构成的自循环供水装置；上密封压力水箱3由逆止阀6及相应的阀道与上集水箱4相连接；下密封压力水箱9设有虹吸管5与下集水箱12相连接。逆止阀6由锥形活塞式或平板形盖式的活门和形状相应的阀道构成，该阀当上密封压力水箱3内压力高于上集水箱4压力时关闭，低于时开启。虹吸管5进口端插入并接近下密封压力水箱9的底部，出口端低于进口端位置，虹吸管顶部低于并接近上集水箱4的最高水位。过水系统均采用透明有机玻璃制成。本仪器的静压传递实验自动工作原理如附图所示。现结合附图作具体说明具有一定位置势能的上集水箱4中的水体经下水管8流入下密封压力水箱9，使箱9中的表面压强增大，并经通气管7等压传递给上密封压力水箱3，使箱3中的水体在表面压强作用下经过扬水管与喷头2喷射到高处，实现由静压传递而扬水的实验目的。当箱9中的水位满顶后，水压继续上升，至使虹吸管5内的水位满顶且发生虹吸流动，把箱9中的水排入下集水箱12，并使得箱9与箱3中的表面压强降低。这时，因上密封压力水箱3中的水体经一段时间喷扬以后已基本排空，其表面压强更为降低，在上集水箱4的水压力作用下，逆止阀6就自动开启，水自水箱4自动流入箱3。箱4中的水位随之降低，并低于管8的进口，箱9中的水体得不到外来补充，很快经虹吸管排完。接着，在水泵11的作用下使自循环供水装置工作，使箱12中的水经管道1给水箱4供水，使水箱4中的水位逐渐升高并淹没管8的进口，于是第二次静压传递扬水现象又重复开始，如此周而复始，形成了自循环式静压传递自动扬水的“静压奇观”实验过程。本技术已在实验室试制成样品，除水泵11和电气室外，实验系统所有构件均用透明有机玻璃制作。试验结果表明，上、下密封压力水箱高差40cm以上时，喷水扬程高于30cm，整个往复实验过程自动、协调、连续。样机体积为70×15×80〔cm〕3，功耗是70W。实验中可清晰地观察“静压奇观”的静压传递现象、喷水高度与落差之间的能量转换关系及虹吸的发生条件等多项实验。本自循环静压传递扬水仪的优点是1.自循环供水、能自动往复性连续实验，完全解脱人工给排水的麻烦。2.扬水量大，喷泉壮观，与原同体积的静压传递实验仪相比，扬水量可增大十多倍。因为原来那种仪器扬水量增大以后，人工给排水的次数就大大增加，所以不得不减少流量来减少人工操作的次数。3.本仪器的结构方案与原理有工程实际应用意义，例如，山区提水等用途。4.外型小巧美观、透明可视性好，实验功能齐备，十分适合教学需求。本专利技术可广泛应用于大、中专院校的航空、水利、机械、化工、建筑、冶金、交通、环保、生物工程、食品、医学等专业的工程流体力学的教学实验中。权利要求1.一种自循环式静压传递自动扬水仪，包含有上密封压力水箱、上集水箱、下密封压力水箱和下集水箱，其特征是仪器内有一个电动水泵、水泵的出水管与上集水箱连接，水泵的吸水管与下集水箱连接，上密封压力水箱和上集水箱之间由逆止伐相连接，下密封压力水箱设有虹吸管与下集水箱连通。2.根据权利要求1所述的一种自循环式静压传递自动扬水仪，其特征是所述的逆止阀〔6〕由锥形活塞式或平板形盖式的活门和形状相应的阀道构成，该阀门当上密封压力水箱〔3〕内压力高于上集水箱〔4〕内压力时关闭，低于时开启。3.根据权利要求1所述的一种自循环式静压传递自动扬水仪，其特征是所述的虹吸管〔5〕进口端插入并接近下密封压力水箱〔9〕的底部，其出口端低于进口端位置，虹吸管顶部低于并接近上集水箱〔4〕的最高水位。4.根据权利要求1所述的自循环式静压传递自动扬水仪，其特征是过水系统采用透明有机玻璃材料制成。专利摘要自循环式静压传递自动扬水仪是一种流体力学教学实验仪器。其主要特征在于具有能向上密封压力水箱自动补水的逆止阀、能给下密封压力水箱自动排水的虹吸管和自循环供水系统。可进行“静压奇观”原理、虹吸现象等项教学实验。其主要优点是能自动往复地进行连续实验、喷水扬程高流量大、现象壮观、整机小巧美观、直视性好、教学效果优异。本仪器可广泛应用于大中专院校有关专业的工程流体力学课程教学实验中。文档编号G09B23/12GK2088720SQ9120400公开日1991年11月13日 申请日期1991年3月15日 优先权日1991年3月15日专利技术者毛根海 申请人:浙江大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自循环式静压传递自动扬水仪，包含有上密封压力水箱、上集水箱、下密封压力水箱和下集水箱，其特征是仪器内有一个电动水泵［１１］、水泵的出水管［１］与上集水箱［４］连接，水泵的吸水管与下集水箱［１２］连接，上密封压力水箱［３］和上集水箱［４］之间由逆止伐［６］相连接，下密封压力水箱［９］设有虹吸管［５］与下集水箱［１２］连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛根海，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]