[实用新型]沿程减阻实验仪

说明书

本实用新型公开了一种沿程减阻实验仪，它有两部分构成，分别是液体计量混合装置和减阻测量装置。液体计量混合装置由高压水泵、量具、真空气液混合器、吸水管、计量水箱等组成。其中真空气液混合器设有真空室，真空室内设置喷嘴与扩散段，真空室外设有真空表与带有计量阀门的吸水管。减阻测量装置则由自循环供水器、吸水泵、变频调速器、稳流水箱、实验管道、压力仪、流量仪、流量调节阀、回水装置、回水管、带塞排水孔、废水池等组成。其中稳流水箱内设有阻流板、溢流管，稳流板；稳流板侧向开有稳水孔。本实验仪结合了混合装置与测量装置，能够简便的探求减阻剂的浓度和减阻效果的关系，实验仪器简单直观，符合现代教学要求。

技术领域

本实用新型属于化工实验仪器领域，尤其涉及一种沿程减阻实验仪。

背景技术

沿程水头损失是指在固体边界平直的水道中，单位重量的液体自一断面流至另一断面所损失的机械能。

沿程阻力存在在生活的方方面面，无论是生活的自来水管道或者是燃油等液体的运输，沿程阻力总扮演着一个重要的角色，Toms在1948年发现高分子聚合物稀溶液的湍流摩擦阻力比纯溶剂的阻力明显减小，这个异常现象称为湍流减阻现象或Toms效应。由于Toms效应可降低流体机械和流体输送过程的能量消耗，因此研究减阻是现在的一个热门课题。

但现有程减阻实验仪存在诸多缺陷。例如水体压力波动大，流速不可调节，且并未设置水体循环系统。此外，现有的实验仪未考虑设置简便的液体计量混合装置，使每次均需要通过人工进行配置减阻剂溶液，十分不方便。

发明内容

本实用新型的目的克服现有技术缺陷，并提供一种沿程减阻实验仪器。

其具体技术方案为：

一种沿程减阻实验仪，包括液体计量混合装置和减阻测量装置；

所述液体计量混合装置包括敞口的计量水箱和真空气液混合器；计量水箱内设有搅拌器；所述计量水箱与高压水泵入口相连接；所述真空气液混合器内设有真空室；所述真空室顶端连有真空表；所述真空室内还设置喷嘴与扩散段；所述扩散段位于喷嘴的延长线上；而且，喷嘴的尖嘴出口与扩散段的广口入口相对设置，其间距小于10mm；所述真空室还与吸水管相连，且吸水管与真空室的连接口正对喷嘴与扩散段之间的缝隙；高压水泵出口通过入水管与真空气液混合器内的喷嘴相连；所述喷嘴的入口通过入水管与高压水泵的出口相连；所述吸水管上设有计量阀门，且吸水管进水口置于量具内；所述量具置于电子秤的称量平台上；所述扩散段的出口连有出水管，出水管的出水口位于所述计量水箱内；

所述计量水箱还通过底部过带有阀门的管道与减阻测量装置的自循环供水器相连接；在自循环供水器内设有吸水泵；所述减阻测量装置还包括置于实验台上的稳流水箱，所述稳流水箱底面水平高度高于自循环供水器的顶面；所述稳流水箱内设有竖直平行设置的溢流板及稳水板，且稳水板高于溢流板；溢流板及稳水板与稳流水箱的侧壁及底面紧密连接，且将稳流水箱分为溢流区、恒压区和稳水区三个区；其中溢流板位于溢流区与稳水区之间，稳水板位于稳水区与恒压区之间；所述稳水板侧向开有稳水孔以连通稳水区与恒压区；所述稳流水箱顶部通过上水管与吸水泵的出口相连，且上水管位于稳流水箱顶部的出水口正对所述稳水区；所述溢流区底部与溢流管上端相连；所述溢流管下端连于自循环供水器的顶部；恒压区的下方侧壁上设有稳水口；稳水口连接置于实验台面上的水平实验管道进口；实验管道上设有若干测压点；测压点均与压力仪连接；实验管道出口一端还设有测流点，所述测流点与流量仪连接；实验管道出口通过流量调节阀与出水弯头的进口相连；出水弯头出口向下，且出水弯头出口下方设有敞口的回水装置；回水装置置于实验台侧面，且回水装置底面的水平高度高于自循环供水器顶部；回水装置底面上连接回水管入口，回水管出口连于自循环供水器顶部。

上述的液体计量混合装置主要是为了便于配置减阻剂溶液；当需要改变减阻剂浓度时，可关闭计量阀门，并将之前已经使用过的减阻剂通过带塞排水孔，排至废水池中。然后再打开阀门根据需求改变减阻剂的浓度，再进行实验。此外，计量水箱内置刻度，便于度数。