[實用新型]雷諾實驗儀恒定水頭穩水箱

無效

• 申請號: 201020046850.2
• 申請日: 2010-01-15
• 公開（公告）號: CN201689577U
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 華玲;張昕;許廷武
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所 11248
• 代理人: 徐林

技術領域

本實用新型涉及一種雷諾實驗儀恒定水頭穩水箱，屬于水力學實驗和水流量測的穩流技術，特別是水力學實驗中雷諾實驗的水箱穩流技術。

背景技術

在水力學實驗中，不論是明渠試驗還是管路實驗，恒定水頭和水頭的穩定都是必要提條件。水流在形成恒定平穩水頭過程中，對設備的要求是苛刻的，必須在盡可能短的行程中使水流動能快速衰減、從急變流轉變為漸變流使水頭穩定下來。完成這一過程的現有設備是：1、延長水流行程把渠道加長或者多加彎道，它的缺點是所占空間大且消能穩水效果不明顯；2、在水箱中加入多孔柵或網格柵緩沖水頭，這種結構雖然所占空間減少但是消能穩水效果仍然不明顯，不能達到理想效果。

在雷諾實驗中對恒定水頭穩水效果的要求更加嚴格，因為試驗結果要求量測到水在流動時的層流狀態，即水在流動時，水中的各個質點不互相混摻，此時實測雷諾數R_e＜2000。這就要求水流經過穩水箱進入實測管段時，水流要極為平穩。

原有雷諾實驗恒定水頭穩水箱中的水流經過穩水箱進入實測管段中，在進行雷諾數測定時，實測數據R_e＜2000理論上是層流狀態，但是由于受穩流效果限制，實驗現象卻呈現非層流狀態，即層流與湍流的過渡流態，實驗效果達不到理論要求。其原因是原恒定水頭穩水箱達不到雷諾實驗所要求的穩水作用。所以，在教學實驗中只能用圖片和文字加以描述給學生傳授雷諾數R_e＜2000的層流概念，很不直觀，學生難以理解。

發明內容

本實用新型的目的是要提供一種具有優良穩水性能的雷諾實驗儀恒定水頭穩水箱。

為了達到本實用新型的目的所采取的技術方案包括箱體3，位于該箱體3內的溢流板4，網格柵5，比重較大的顆粒體6，其特征在于，在箱體3內還設有無孔的導流穩水柵1，該導流穩水柵1的兩側與箱體3的內壁之間有縫隙。

上述的雷諾實驗儀恒定水頭穩水箱中，所述的導流穩水柵1通過導流穩水柵支架2固定在箱體3內。

上述的雷諾實驗儀恒定水頭穩水箱中，所述的導流穩水柵1與溢流板4平行。

上述的雷諾實驗儀恒定水頭穩水箱中，所述的導流穩水柵1的高度比溢流板4低。

上述的雷諾實驗儀恒定水頭穩水箱中，所述的導流穩水柵1的兩側與箱體3的內壁之間的縫隙為導流穩水柵寬度的1/100。

本實用新型具有如下優點：

(1)實驗效果完美，可以在實驗室很容易的實現雷諾實驗的層流狀態，得到層流實驗的直觀效果；

(2)節省實驗的調試時間，在20秒鐘內，即可完成R_e＜2000的層流狀態的調試工作；

(3)本發明創造的核心部件導流穩水柵結構簡單，設計合理，且造價低廉，材質不限，可用有機玻璃，塑膠、木材、金屬、巖石，也可以因地制宜就地取材。

附圖說明

圖1為本實用新型雷諾實驗儀恒定水頭穩水箱的側視圖；

圖2為本實用新型雷諾實驗儀恒定水頭穩水箱的主視圖；

圖3為本實用新型雷諾實驗儀恒定水頭穩水箱的俯視圖；

圖4為帶有本實用新型的雷諾實驗儀的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖通過實施例進一步描述本雷諾實驗儀恒定水頭穩水箱的結構。

如圖1、圖2、圖3所示，雷諾實驗儀恒定水頭穩水箱包括無孔的導流穩水柵1，導流穩水柵支架2，箱體3，溢流板4，網格柵5，比重較大的顆粒體6，在本實施例中，6為玻璃球，它還可以為不銹鋼珠或石子等。

導流穩水柵1通過導流穩水柵支架2固定在箱體3內，且與溢流板4平行；在本實施例中，導流穩水柵1的高度低于水箱高度10厘米，比溢流板4低5厘米；導流穩水柵1的兩側與箱體3的內壁之間的縫隙為2毫米，它是導流穩水柵寬度的1/100。

本實用新型在雷諾實驗恒定水頭穩水箱中加入了一個無孔導流穩水柵，使水流動能快速衰減，從急變流轉變為漸變流，做到了流動水的各個質點不互相混摻，水頭完全穩定，解決了水流的不穩定問題。

圖4為本實用新型的一個使用狀態示意圖。水流經過導流穩水柵兩側2毫米的狹窄通道進入測量管道進水口前端時，水流動能快速衰減、流速變緩，此時水流可以非常平穩的流入水平測量管道，這樣當雷諾數R_e＜2000時，呈現與經典理論一致的層流效果。本實用新型解決了長期困擾雷諾實驗的層流穩流問題。

最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型實施的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型的設計精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。