[实用新型]一种流体力学综合实验装置

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种流体力学综合实验装置，属于教学仪器领域。

(二)背景技术

当前的流体力学实验装置大都为一机一个实验，所以要完成《流体力学》的一些基础实验，学校要购置很多台实验设备，而这样增加了学校的经济压力。另外，流体力学实验要求工作平台水平，现有的水平调节方法或者太繁琐或者效果不好。再者，目前学校在做实验时，大多数仍以红墨水作指示剂，流出的水直接进入下水道，白白浪费掉大量实验用水，不能循环使用造成浪费，况且自来水水温不均一，不利于实验测量。

(三)实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种一机多用的流体力学综合实验装置。

所述的流体力学综合实验装置，包括工作平台、机架、上位水箱、实验管，所述的实验管包括第一实验管和第二实验管，所述的第一实验管和第二实验管两端分别连通上位水箱和流量测量装置，第一实验管水平放置并且管径均一；所述的第二实验管由高位段和低位段组成，第二实验管上具有管径增大的部分，第二实验管上连通有若干测压管。

进一步，所述的上位水箱外壁设有水位标尺，测压管安装在支架上，支架上设有与测压管对应的水位标尺，所述的各水位标尺的零点等高。依据连通器原理，只要调节至各水平标尺的水位刻度相同，即可确认工作平台已为水平位置。

进一步，所述的流体力学综合实验装置还包括辅助水箱、下位水箱、水泵，所述的辅助水箱位于实验管出口下方，所述的上位水箱、实验管、辅助水箱、下位水箱、水泵顺次连通。

进一步，所述的水泵为安装在下位水箱底部的潜水泵，所述的流量测量装置为量杯。潜水泵的四个支脚呈空吸性的橡胶喇叭口，直接柔性吸附在下位水箱底面，这样有效地减小了水泵运行中的振动和液体在管道中的冲击对实验结果的影响。量杯用于测定实验管中流体的流速，采用的计时器可为0.01S级的秒表。

进一步，所述的上位水箱与潜水泵之间的管路为软管，管路上设有进水阀和旁路节流阀。管路连接用软连接可以有效隔离流体的振动对上位水箱水位的影响。

进一步，所述的上位水箱内设有溢流装置，所述的溢流装置通过管路连通下位水箱。溢流装置的进水口高度可调，从而使上位水箱的水位保持在不同的高度上。

进一步，所述的上位水箱内设有纵向的多孔板。多孔板用以吸收上位水箱进水口处水流的动能。

再进一步，上位水箱内，在多孔板远离流体入口的方向设有纵向的可调隔板，在靠近上位水箱与实验管连接处的位置设有温度计。可调隔板用以吸收经过多孔板后的水流动能，该板可上、下升降，从而保证了进入上位水箱稳水区的流量可根据不同实验要求进行调节。

进一步，所述的第一实验管入口连通有指示液储瓶，所述的辅助水箱连通有消色剂储瓶。在做有指示液指示的流体力学实验时，实验后的流体进入辅助水箱，本装置通过由消色剂储瓶向辅助水箱加入消色剂，即可使变色后的水恢复为无色，从而再经过下位水箱、水泵循环利用。

所述的工作平台底部设有平台调节螺栓，所述的机架底部设有行走轮和底端调节螺栓。机架底部的调节螺栓可将本装置整体升起，使行走轮脱离地面，从而使整个实验装置更稳定，不易晃动。

本实验装置可以用以完成流体力学的多项实验，用第一实验管可以完成流体管流中的层流、紊流实验，可完成流体在圆管中流动时的下临界雷诺数的测定实验，还可完成流体在圆管中流动时的沿程阻力系数测定实验等；用第二实验管可以完成伯努利方程实验、毕多管测速实验、渐扩管的局部阻力系数测定实验和渐缩管的局部阻力系数测定实验等。

本实验装置的技术效果在于：一机多用，从整体上降低了生产成本；利用连通器原理迅速调节工作平台的水平；通过在上位水箱与水泵之间的管路上设置进水阀和旁路节流阀、在上位水箱内设置多孔板和可调隔板减小了水流的扰动，保证了实验效果；加装了消色剂储瓶从而可以使实验后水流重新利用。

(四)附图说明

图1为实施例所述流体力学综合实验装置的结构示意图。

(五)具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。