[發明專利]不同管質管型管路水擊現象演示實驗裝置

無效

• 申請號: 201010279485.4
• 申請日: 2010-09-07
• 公開（公告）號: CN101950507A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 劉孝洋
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本發明是針對不同管質管型水擊現象設計的一種演示實驗裝置，在水流恒定條件下，利用本發明裝置可實施水擊在不同管質、不同型號管路動態演示。它屬于水力學、工程流體力學技術領域。

背景技術

現有管路水擊演示實驗是在同材質、同管徑上進行，管路內水擊的強度通過與管路相連的調壓井水位變化來顯現。現有實驗裝置管質管型單一，不能展現水擊在管路沿線動態傳播，未能體現水擊在不同管質、管型組合中變化規律。這種演示內容單一、動態效果較差的實驗裝置難以在高校水力、流體類實驗室、水力、流體類科研院所和用于科普教育的科學宮推廣。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而發明的一種水流流經不同管質、管型組合管路時、水擊沿管路變化的動態可視、結構簡捷、成本較低、使用及檢修方便、體積較小的演示實驗裝置。

為解決本發明所提出的技術問題，本發明的技術解決方案：不同管質管型水擊現象演示實驗裝置，包括大小有機管支管路、有機管與膠質管支管路、膠質管與有機管支管路、移動標高板、輕質球體，凹槽，還包括蓄水箱、水泵、恒定水位箱、回水管、干管、總管，所述的干管位于總管與大小有機管支管路、有機管與膠質管支管、膠質管與有機管支管路之間，所述的總管一端與恒定水位箱相接，且另一端與支管相接，所述的移動標高板移動于各支管路之間，所述的錐體凹槽等間隔位于各支管線上，且錐體凹槽的槽口與支管相通，所述的輕質球體位于支管線上錐體凹槽內，所述的控制閥位于支管路尾部，所述的恒定水位箱位于回水管上方，且回水管位于蓄水箱上方，所述的水泵位于蓄水箱內。

本發明不同管質管型管路水擊現象演示實驗裝置，其結構由三部分組成：供水部分、管路部分、水擊強度動態可視機構部分。在供水部分分為進水和回水，蓄水箱的水，經過水泵進入恒定水位箱，然后經過總管、干管、支管、控制閥以及回水管回到蓄水箱。在管路部分分為總管、干管、支管，支管由三種不同管質管型排序的管線組成，其排序組合為大小有機管支管路、有機管與膠質管支管路、膠質管與有機管支管。在水擊強度動態可視機構部分種，輕質球體位于支管線上錐體凹槽內，調節支管尾部閥門時間，控制輕質球體上升高度，并顯現在移動于各支管路之間的移動標高板。

與現有技術相比，本發明的優點：內容豐富、形象展現水體在不同管質管型管路中水擊壓強傳遞變化過程、通過輕質球與移動標高板的結合表現閥閉合速度和水擊強度、結構簡捷、成本較低、可視性較好、使用及檢修方便、體積小，適宜在高校水力、流體類實驗室、水力、流體類科研院所和用于科普教育的科學宮推廣。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖。

其中：1、蓄水箱，2、水泵，3、恒定水箱，4、回水管，5、大小有機管支管路，6、有機管與膠質管支管路，7、膠質管與有機管支管，8、控制閥，9、錐體凹槽，10、移動標高板，11、輕質球，12、干管，13、總管。

具體實施方式

對照附圖1，水泵2位于蓄水箱1內，水泵2的出水口與恒定水箱3相連，恒定水箱3右端與總管13相接，總管13另一端與干管12垂直相接，大小有機管支管路5、有機管與膠質管支管路6、膠質管與有機管支管7相互平行，且與干管12垂直相接，輕質球11設置于錐體凹槽9里，控制閥8設置于支管尾部，移動標高板10移動于各支管之間，回水管4上端與恒定水箱3底部相接，其下端指向蓄水箱1內。

工作過程：啟動水泵2，使水流由蓄水箱1進入恒定水箱3，進入恒定水箱3的水一部分溢流進入回水管4，另部分水流經過總管13，進入干管12，流入三條支管路：大小有機管支管路5、有機管與膠質管支管路6、膠質管與有機管支管7，設計一定的支管幾何參數及控制支管尾部控制閥8的開度，即控制管內水流速度及水流動壓，形成負壓狀態，可使各條支管內的水流只從閥門尾部流出而不從支管上部的錐體凹槽9口流出，錐體凹槽9口內的輕質球11，因未受到水流的正壓強而停留在錐體凹槽9口內，此刻，調節控制閥8的關閉過程，控制不同的關閉時間、關閉速度，在大小有機管支管路5、有機管與膠質管支管路6、膠質管與有機管支管7內，產生不同水擊過程，各支管路水擊的強度通過錐體凹槽9口內輕質球11的上升高度顯現出來，水擊壓強越大，輕質球11在移動標高板10上標注越高，所有的標高的連線，就是水體在不同管質管型管路中水擊壓強傳遞變化過程。