一种可视化流体力学智慧教育互动型教学设备制造技术

本发明专利技术公开了一种可视化流体力学智慧教育互动型教学设备，包括教学主体、形态改变式伯努利升力测试机构、流体力学可视化舵面调整教学机构和多孔卡合型定位机构，所述形态改变式伯努利升力测试机构设于教学主体上，所述流体力学可视化舵面调整教学机构设于教学主体上，所述多孔卡合型定位机构设于形态改变式伯努利升力测试机构和流体力学可视化舵面调整教学机构上；本发明专利技术属于可视化流体力学智慧教育互动型教学技术领域，具体是指一种可视化流体力学智慧教育互动型教学设备。体力学智慧教育互动型教学设备。体力学智慧教育互动型教学设备。

【技术实现步骤摘要】
一种可视化流体力学智慧教育互动型教学设备


[0001]本专利技术属于可视化流体力学智慧教育互动型教学
，具体是指一种可视化流体力学智慧教育互动型教学设备。

技术介绍

[0002]流体力学的发展对航天航空领域的发展有着重要作用，几乎所有航空机械设备都不可避免的需要使用与流体力学的相关科学理论，然而流体力学教学相当的枯燥无趣、互动性弱并且抽象，难以激起学生的兴致，限制了流体力学教学效率的提升。

技术实现思路

[0003]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种可视化流体力学智慧教育互动型教学设备，为了解决流体力学的发展对航天航空领域的发展有着重要作用，几乎所有航空机械设备都不可避免的需要使用与流体力学的相关科学理论，然而流体力学教学相当的枯燥无趣、互动性弱并且抽象，难以激起学生的兴致，限制了流体力学教学效率的提升的问题，本专利技术以互动性入手，提出了形态改变式伯努利升力测试机构，通过动态调整型机翼形变机构和互动体验式升力调节机构的相互配合，不仅提高教学的互动性，还可以增加了教学的趣味性。
[0004]本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术提供了一种可视化流体力学智慧教育互动型教学设备，包括教学主体、形态改变式伯努利升力测试机构、流体力学可视化舵面调整教学机构和多孔卡合型定位机构，所述形态改变式伯努利升力测试机构设于教学主体上，所述流体力学可视化舵面调整教学机构设于教学主体上，所述多孔卡合型定位机构设于形态改变式伯努利升力测试机构和流体力学可视化舵面调整教学机构上。
[0005]进一步地，所述教学主体包括实验台、风机、烟雾器、环流管、亚克力板风洞、电子秤、支撑件、整流格栅和飞机模型，所述实验台设于教学主体上，所述风机设于实验台上端一侧，所述烟雾器设于实验台的上端另一侧，所述环流管的一端贯通设于烟雾器的出风口，所述环流管的另一端贯通设于风机的抽风口，所述亚克力板风洞的一端贯通设于风机的出风口，所述亚克力板风洞的另一端贯通设于烟雾器的进风口，所述整流格栅设于亚克力板风洞的内壁一端，所述电子秤设于实验台上，所述支撑件设于电子秤上，所述飞机模型设于支撑件上。
[0006]进一步地，所述形态改变式伯努利升力测试机构包括动态调整型机翼形变机构和互动体验式升力调节机构，所述动态调整型机翼形变机构设于飞机模型的一侧，所述互动体验式升力调节机构设于实验台的前侧，烟雾器释放少量烟雾，亚克力板风洞内开始模拟气流，通过观察不同形状机翼的所造成的重量变化大小来验证伯努利定律，由于烟雾是随着气流可视化的，可以明显观察到气流的运动轨迹。
[0007]进一步地，所述动态调整型机翼形变机构包括形状调整盒、弹性记忆合金机翼外壳、弧面调整管一、弧面调整管二、活塞一、橡胶密封套、弹性伸缩件、转动钢球、球形槽和连
接件，所述连接件贯通设于飞机模型的一侧，所述形状调整盒的一侧设于贯通连接件上，所述弹性记忆合金机翼外壳内壁底端设于形状调整盒的底端，所述弹性伸缩件设于形状调整盒的外壁一端，所述球形槽设于弹性伸缩件的一端，所述转动钢球转动设于球形槽内，所述橡胶密封套套接设于弹性记忆合金机翼外壳的侧壁上，所述弧面调整管一设于形状调整盒的底壁上，所述活塞一滑动设于弧面调整管一内，所述弧面调整管二设于活塞一的上端。
[0008]进一步地，所述互动体验式升力调节机构包括压力调节管一、压力调节管二、活塞二、体积刻度尺和输送管软，所述压力调节管一的一端设于实验台的前端，所述活塞二滑动设于压力调节管一内，所述压力调节管二的一端设于活塞二的一侧，所述输送管软的一端贯通设于压力调节管一的一端，所述输送管软的另一端贯通设于弧面调整管一的侧壁底端，所述体积刻度尺设于压力调节管一上，学生通过按压压力调节管二，压力调节管一内的液体经输送管软进入弧面调整管一内，活塞一被顶起，弧面调整管二上升，弹性记忆合金机翼外壳的上面发生曲面形变。
[0009]进一步地，所述流体力学可视化舵面调整教学机构包括形态切换式流体压力可视机构、升降舵模拟调整机构和参与式操控机构，所述形态切换式流体压力可视机构的一端设于飞机模型的下端，所述形态切换式流体压力可视机构的另一端设于支撑件上，所述升降舵模拟调整机构设于飞机模型的内部尾端，所述参与式操控机构设于实验台的前端。
[0010]进一步地，所述形态切换式流体压力可视机构包括伸缩管一、伸缩管二、铰链、弹簧一、活塞三、溶液流通孔和电流变液，所述伸缩管二设于支撑件上，所述活塞三滑动设于伸缩管二内，所述溶液流通孔设于活塞三上，所述弹簧一的一端设于活塞三的下端，所述弹簧一的另一端设于伸缩管二的内壁底端，所述伸缩管一的一端贯通设于活塞三上，所述铰链设于伸缩管一上，所述电流变液流动设于伸缩管一和伸缩管二内。
[0011]进一步地，所述升降舵模拟调整机构包括固定舵、调整舵、扇形齿轮、转动轴、半边驱动齿轮、升降调整管一、升降调整管二、活塞四、滑槽、滑轮和固定件，所述固定件设于飞机模型的内部尾端底壁上，所述升降调整管二设于固定件的侧壁上端，所述活塞四滑动设于升降调整管二内，所述升降调整管一的一端设于活塞四上，所述滑轮设于升降调整管一的另一端，所述扇形齿轮转动设于飞机模型的尾部内部上，所述滑槽设于扇形齿轮内，所述滑轮滑动设于滑槽内，所述转动轴转动设于飞机模型的尾部，所述调整舵设于转动轴上，所述固定舵设于飞机模型的尾部外壁，所述半边驱动齿轮套接设于转动轴上，所述扇形齿轮和转动轴为啮合转动相连。
[0012]进一步地，所述参与式操控机构包括手动管一、手动管二、活塞五和连接软管，所述手动管一的一端设于实验台的前侧，所述活塞五滑动设于手动管一内，所述手动管二的一端设于活塞五的一侧，所述连接软管的一端贯通设于手动管一上，所述连接软管的另一端贯通设于升降调整管二上，对电流变液断电，通过推动手动管二，手动管一内的液体经连接软管进入升降调整管二内，活塞四推动升降调整管一运动，升降调整管一推动扇形齿轮运动，扇形齿轮带动半边驱动齿轮转动，从而调整调整舵的方向，进而控制飞机模型的抬头或低头，伸缩管一在伸缩管二内伸缩从而更直观的学习到飞机的运行状态。
[0013]进一步地，所述多孔卡合型定位机构包括伸缩件一、伸缩件二、滑块、卡合管一、卡合件二、弹簧二、液体囊、联通管、卡合口和活塞六，所述伸缩件二设于实验台的前侧，所述滑块滑动设于伸缩件二内，所述伸缩件一的一端设于滑块的一侧，所述伸缩件一的另一端
设于压力调节管二的一侧，所述卡合管一设于滑块内，所述活塞六滑动设于卡合管一内，所述卡合件二的一端设于活塞六的下端，所述弹簧二套接设于卡合件二上，所述弹簧二的一端活塞六的下端，所述弹簧二的另一端设于卡合管一的内壁上端，所述卡合口设于伸缩件二的端，所述联通管的一端贯通设于卡合管一上，所述液体囊是贯通设于伸缩件一的一端，所述联通管的另一端贯通设于液体囊上，按压液体囊，联通管的液体经卡合管一挤压活塞六，弹簧二被压缩，卡合件二下移，从卡合口内插出，由于弹性记忆合金机翼外壳的复位性质，伸缩件一右移，卡合件二卡合在卡合口内。
[0014]采用上述结构本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可视化流体力学智慧教育互动型教学设备，其特征在于：包括教学主体（1）、形态改变式伯努利升力测试机构（2）、流体力学可视化舵面调整教学机构（3）和多孔卡合型定位机构（4），所述形态改变式伯努利升力测试机构（2）设于教学主体（1）上，所述流体力学可视化舵面调整教学机构（3）设于教学主体（1）上，所述多孔卡合型定位机构（4）设于形态改变式伯努利升力测试机构（2）和流体力学可视化舵面调整教学机构（3）上。2.根据权利要求1所述的一种可视化流体力学智慧教育互动型教学设备，其特征在于：所述教学主体（1）包括实验台（5）、风机（6）、烟雾器（7）、环流管（8）、亚克力板风洞（9）、电子秤（10）、支撑件（11）、整流格栅（12）和飞机模型（13），所述实验台（5）设于教学主体（1）上，所述风机（6）设于实验台（5）上端一侧，所述烟雾器（7）设于实验台（5）的上端另一侧，所述环流管（8）的一端贯通设于烟雾器（7）的出风口，所述环流管（8）的另一端贯通设于风机（6）的抽风口，所述亚克力板风洞（9）的一端贯通设于风机（6）的出风口，所述亚克力板风洞（9）的另一端贯通设于烟雾器（7）的进风口，所述整流格栅（12）设于亚克力板风洞（9）的内壁一端，所述电子秤（10）设于实验台（5）上，所述支撑件（11）设于电子秤（10）上，所述飞机模型（13）设于支撑件（11）上。3.根据权利要求2所述的一种可视化流体力学智慧教育互动型教学设备，其特征在于：所述形态改变式伯努利升力测试机构（2）包括动态调整型机翼形变机构（14）和互动体验式升力调节机构（15），所述动态调整型机翼形变机构（14）设于飞机模型（13）的一侧，所述互动体验式升力调节机构（15）设于实验台（5）的前侧。4.根据权利要求3所述的一种可视化流体力学智慧教育互动型教学设备，其特征在于：所述动态调整型机翼形变机构（14）包括形状调整盒（16）、弹性记忆合金机翼外壳（17）、弧面调整管一（18）、弧面调整管二（19）、活塞一（20）、橡胶密封套（21）、弹性伸缩件（22）、转动钢球（23）、球形槽（24）和连接件（64），所述连接件（64）贯通设于飞机模型（13）的一侧，所述形状调整盒（16）的一侧设于贯通连接件（64）上，所述弹性记忆合金机翼外壳（17）内壁底端设于形状调整盒（16）的底端，所述弹性伸缩件（22）设于形状调整盒（16）的外壁一端，所述球形槽（24）设于弹性伸缩件（22）的一端，所述转动钢球（23）转动设于球形槽（24）内，所述橡胶密封套（21）套接设于弹性记忆合金机翼外壳（17）的侧壁上，所述弧面调整管一（18）设于形状调整盒（16）的底壁上，所述活塞一（20）滑动设于弧面调整管一（18）内，所述弧面调整管二（19）设于活塞一（20）的上端。5.根据权利要求4所述的一种可视化流体力学智慧教育互动型教学设备，其特征在于：所述互动体验式升力调节机构（15）包括压力调节管一（25）、压力调节管二（26）、活塞二（27）、体积刻度尺（28）和输送管软（29），所述压力调节管一（25）的一端设于实验台（5）的前端，所述活塞二（27）滑动设于压力调节管一（25）内，所述压力调节管二（26）的一端设于活塞二（27）的一侧，所述输送管软（29）的一端贯通设于压力调节管一（25）的一端，所述输送管软（29）的另一端贯通设于弧面调整管一（18）的侧壁底端，所述体积刻度尺（28）设于压力调节管一（25）上。6.根据权利要求5所述的一种可视化流体力学智慧教育互动型教学设备，其特征在于：所述流体力学可视化舵面调整教学机构（3）包括形态切换式流体压力可视机构（30）、升降舵模拟调整机构（31）和参与式操控机构（32），所述形态切换式流体压力可视机构（30）的一端设于飞机模型（13）的下端，所述形态切换...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正鹤，李征，常绪成，张昕喆，王芳，张超，
申请(专利权)人：郑州航空工业管理学院，
类型：发明
国别省市：