本说明书一个或多个实施例提出了一种流体力学综合实验装置，包括本体，所述本体的一侧的上部安装有高水箱，所述高水箱的一侧的下部安装有若干个实验管道，所述本体的一端安装有测压计，若干个所述实验管道远离所述高水箱的一端均依次安装有流量计与实验流量调节阀，所述高水箱内沿其宽度方向安装有第一溢流板与第二溢流板，所述第一溢流板与所述第二溢流板之间安装有稳水孔板，所述本体的下部安装有回水组件，本说明书提出的流体力学综合实验装置，通过在各实验管道上安装有流量计，通过读取流量计示数来记录管内流速，提高了管内流速测量值的准确性，测压计采用若干个带有刻度的测压管，提高了压差测量的准确性，进而便于实验数据分析处理。验数据分析处理。验数据分析处理。
【技术实现步骤摘要】
一种流体力学综合实验装置
[0001]本说明书一个或多个实施例涉及流体力学实验设备
，特别是指一种流体力学综合实验装置。
技术介绍
[0002]流体力学综合装置可广泛应用于各高校和科研院所有关流体力学综合实验的验证，流体力学综合实验是环境工程专业的专业实验，使用该装置主要可以进行以下实验：(1)雷诺实验；(2)局部阻力系数测定实验；(3)文丘里流量计测流量实验；(4)皮托管实验；(5)伯努利方程实验；(6)沿程阻力系数测定实验。通过雷诺实验，观察并判断层流和紊流的流态及其转换特征，并根据管径计算出上界雷诺数和下界雷诺数进行对比，进而确定临界雷诺数。通过改变沿程阻力管、皮托管、文丘里流量计的流量，测得稳定状态下同一水平管道两点的压差，求得沿程阻力系数及管道的校正系数，在此实验装置中主要的实验原理如下：
[0003]雷诺实验：当流速较小时，流体质点只沿运动方向运动，流体呈层流状态；当流速超过某一临界值后，流体的层流状态被破坏，各流层相互混淆，局部有横向运动，呈现不规则的涡状流动，流体呈层湍流状态。实验表明，由层流变成湍流条件，用雷诺数Re来表示，雷诺数是惯性力和粘性力之比，根据管径d、管内流体流速u、水流密度ρ和粘度μ即可计算出雷诺数。
[0004][0005]其中，Re：指雷诺数；ρ：指流体的密度(kg/m3)；u：指流体在管道中的平均流速(m/s)；d：指管道的内径(m)；μ：指流体的动力粘度(Pa
·
S)
[0006](2)文丘里流量计：文丘里管两端较粗，中间较细，在较粗和较细的部分连通着两个竖直细管，利用节流元件前后的压强差来测定流量。根据实际所求得流量与公式求得理论流量之比，获得文丘里流量计的校正系数。
[0007][0008]其中，Δh指两点间的压力差(m)
[0009](3)皮托管：将流体的动能转化为压能，通过测压计测定流体流动的速度。根据实际求得的流速与测压计求得两测压点间的压力差求得理论流速之比，获得皮托管的校正系数。
[0010][0011]其中，p：指一点上的静压强(m)；指一点上的动压强(m)；p0：一点上的总压强
(m)；u：指流体在管道中的平均流速(m/s)
[0012](4)伯努利方程：理想流体作稳定流动的基本方程，对于理想流体作稳定流动，在同一流管中任意一处，每单位体积流体的动能、势能与该处的压强之和是一个恒量。此实验装置中，在同一水平管道上选择不同测压点进行计算，即可对两点流体的动能、势能与该处的压强之和进行衡算。
[0013][0014][0015](5)沿程阻力系数λ：以单位重量的流体为衡算基准，对管道沿程两测点断面列能量方程。选择同一水平管道上选择不同测压点进行计算，即可根据两点间的压力差求得沿程水头损失，并根据达西公式求出沿程阻力系数λ。
[0016][0017][0018]H
f
＝Δh
[0019][0020]因此，根据以上的原理，利用流体力学综合实验装置测定临界雷诺数，确定沿程阻力系数λ，找到实验规律的前提，需要获得更明显直观的雷诺实验现象和更准确的压力差和管内流速。
[0021]申请号为CN201820123531.3的中国专利提出了一种名称为流体力学综合实验装置，包括集成安装于实验台台面上部或下方的上水管、进水槽、供水槽、计量高水箱、回水管、储高水箱、测压管，其特征在于：供水槽与计量高水箱之间排列安装有第一沿程阻力系数测定实验管和第二沿程阻力系数测定实验管、雷诺实验管、流量校核实验管、局部阻力系数测定实验管，流量校核实验管上装有文丘里短管；上水管、进水槽、供水槽、计量高水箱、回水管、储高水箱、测压管，与局部阻力系数测定实验管构成局部阻力系数测定实验系统，与第一沿程阻力系数测定实验管和第二沿程阻力系数测定实验管构成沿程阻力系数测定实验系统，与流量校核实验管构成文丘里管流量校核实验系统；上水管、进水槽、供水槽、计量高水箱、回水管、储高水箱、供水槽顶端设置的墨水盒、回水管上设置的三通阀及排水管，与雷诺实验管构成雷诺实验系统；
[0022]专利技术人发现，上述实验装置实用量尺作为测压计量取各个测压管的水位高，且通过一定时间内所取得的水的体积再结合管径来计算管内流速，存在较大的测量和实验误差，会给实验数据分析处理带来很大难度，造成实验结果的误差，影响实验结论和规律的得出。
技术实现思路
[0023]有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种流体力学综合实验装置，用以解决上述问题的之一或全部。
[0024]基于上述目的本说明书一个或多个实施例提出的一种流体力学综合实验装置，包括本体，所述本体的一侧的上部安装有高水箱，所述高水箱的一侧的下部安装有若干个实验管道，所述本体的一端安装有测压计，所述测压计与所述实验管道相连通，若干个所述实验管道远离所述高水箱的一端均依次安装有流量计与实验流量调节阀，所述高水箱内沿其宽度方向安装有第一溢流板与第二溢流板，所述第一溢流板与所述第二溢流板之间安装有稳水孔板，所述第二溢流板的高度低于所述第一溢流板的高度，所述本体的下部安装有回水组件，所述回水组件与所述高水箱和所述实验管道组成循环水路。
[0025]可选的，若干个所述实验管道包括皮托管、文丘里管、沿程阻力系数测定管和雷诺实验管。
[0026]可选的，所述流量计为压差式流量计。
[0027]可选的，所述测压计包括若干个带有刻度的测压管。
[0028]可选的，所述回水组件包括低水箱与回流接水箱，所述地水箱内安装有抽水泵，所述抽水泵的输出端安装有进水管，所述进水管的端部向上贯穿进所述高水箱内，并安装有出水口，所述出水口位于所述第一溢流板与所述稳水孔板之间，所述低水箱内还包括排水管，所述排水管的一端贯穿进所述高水箱的底部，并位于所述第一溢流板与所述高水箱的内壁之间，所述排水管的另一端向下延伸至所述低水箱内，所述回流接水箱安装在所述本体远离所述高水箱的一侧，并位于所述实验管道出水口的下方，所述回流接水箱的下部连通有回水管，所述回水管的出水端延伸至所述低水箱内，所述低水箱的底部开设有箱底排水口。
[0029]可选的，所述低水箱的底部设有倾斜面，所述箱底排水口位于所述倾斜面的低端。
[0030]可选的，所述低水箱的上部可拆卸的安装有分离式盖板。
[0031]从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提出的流体力学综合实验装置，通过在各实验管道上安装有流量计，流量计采用压差式流量计，通过读取流量计示数来记录管内流速，提高了管内流速测量值的准确性，测压计采用若干个带有刻度的测压管，取代原有的活动式的量尺，提高了压差测量的准确性，进而便于实验数据分析处理，减小实验结果的误差，提高实验结论和规律的得出的准确性。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种流体力学综合实验装置，其特征在于，包括本体，所述本体的一侧的上部安装有高水箱，所述高水箱的一侧的下部安装有若干个实验管道，所述本体的一端安装有测压计，所述测压计与所述实验管道相连通，若干个所述实验管道远离所述高水箱的一端均依次安装有流量计与实验流量调节阀，所述高水箱内沿其宽度方向安装有第一溢流板与第二溢流板，所述第一溢流板与所述第二溢流板之间安装有稳水孔板，所述第二溢流板的高度低于所述第一溢流板的高度，所述本体的下部安装有回水组件，所述回水组件与所述高水箱和所述实验管道组成循环水路。2.根据权利要求1所述的流体力学综合实验装置，其特征在于，若干个所述实验管道包括皮托管、文丘里管、沿程阻力系数测定管和雷诺实验管。3.根据权利要求1所述的流体力学综合实验装置，其特征在于，所述流量计为压差式流量计。4.根据权利要求1所述的流体力学综合实验装置，其特征在于，所述测压计包括若干个带有刻度的测压管。5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：范支柬，黄琦，蒋成影，汪康阳，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：
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