[實(shí)用新型]一種用于教學(xué)演示的氣泡發(fā)生系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721026822.2
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN207352832U
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 仝衛(wèi)國;顧浩;丁續(xù)達(dá);張一可;姚吉行;李敏霞;李慧
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12
• 代理公司: 北京中海智圣知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11282
• 代理人: 楊樹芬

本實(shí)用新型屬于教學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于教學(xué)演示的氣泡發(fā)生系統(tǒng)，包括水源和氣源，分別與氣泡發(fā)生裝置連接，在氣源和氣泡發(fā)生裝置之間設(shè)有第一調(diào)節(jié)閥和第二調(diào)節(jié)閥，第二調(diào)節(jié)閥和氣泡發(fā)生裝置之間通過磁控分流閥，將氣體分成兩個氣道用于控制氣動拉桿運(yùn)動。本實(shí)用新型的有益效果為：結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；實(shí)現(xiàn)了超過300多種氣泡形狀和大小的改變；觀察氣泡的變化直觀、方便；有效地演示了氣泡的變化；有利于工業(yè)實(shí)驗(yàn)室的檢測；成本低，維護(hù)方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于教學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于教學(xué)演示的氣泡發(fā)生系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)在，在生產(chǎn)、生活中，經(jīng)常會觀察到各種各樣的氣泡形狀，尤其在某些工業(yè)生產(chǎn)場合中，氣泡的形狀不同，意味著生產(chǎn)環(huán)境不同，定量的衡量不同形狀的氣泡生成條件對工業(yè)生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。在教學(xué)中，為了讓學(xué)生能夠掌握相應(yīng)的知識，也會經(jīng)常用到在液體中加入不同氣泡等的實(shí)驗(yàn)，使得學(xué)生更容易地掌握知識。例如，在流體力學(xué)的教學(xué)中，氣泡在水中因不同的水流動情況、壓力等因素可以展示出各種形狀，涉及到十分復(fù)雜的流體力學(xué)原理。如果能夠某種裝置，通過改變一些參數(shù)，演示出各種形狀的氣泡，利于學(xué)生直觀的了解晦澀難懂的流體力學(xué)、增加學(xué)習(xí)樂趣。在工業(yè)上也經(jīng)常需要在實(shí)驗(yàn)室中利用氣泡做各種實(shí)驗(yàn)，以便進(jìn)行檢測等工作。

但是，現(xiàn)在已經(jīng)有很多種氣泡發(fā)生器，例如，申請?zhí)枮镃N201610053752的中國發(fā)明專利，公開了一種氣泡發(fā)生裝置，包括殼體，所述殼體內(nèi)形成有過水腔，所述過水腔包括大孔徑段和小孔徑段，所述大孔徑段與所述殼體的進(jìn)水口連通，所述小孔徑段與所述殼體的出水口連通；所述大孔徑段內(nèi)設(shè)有繞流部，所述繞流部包括輪軸和設(shè)于所述輪軸上的葉輪，所述輪軸的朝向所述小孔徑段的一端設(shè)有出氣孔，所述過水腔的腔壁還設(shè)有進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔與所述輪軸的出氣孔連通，用于使空氣依次經(jīng)由所述進(jìn)氣孔、所述出氣孔而進(jìn)入到所述過水腔內(nèi)。

該專利通過該氣泡發(fā)生裝置，可不依靠其他動力設(shè)備，通過結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生微納米氣泡，使得氣泡發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)簡單、體積減小、耗能低、以及應(yīng)用方便。在使用時，水流經(jīng)過所述進(jìn)水口進(jìn)入到所述過水腔內(nèi)，先流經(jīng)所述大孔徑段，在大孔徑段的繞流部的葉輪處產(chǎn)生環(huán)繞水流，環(huán)繞水流的中心處產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)域，利用負(fù)壓區(qū)域的吸力可使得空氣經(jīng)由進(jìn)氣孔進(jìn)入到輪軸中后，經(jīng)由出氣孔噴出后形成氣柱。在大孔徑段和小孔徑段的連接處，環(huán)繞水流剪切空氣段，氣柱被旋轉(zhuǎn)液流剪切成一段段的氣柱，當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)的氣液混合體從所述出水口噴出時，混有氣柱的旋轉(zhuǎn)液流在離心力的作用下被甩出所述出水口，受到外部相對靜止液體的阻力影響，旋轉(zhuǎn)急速減弱被破壞，產(chǎn)生大量的微納米氣泡。

但是，如上所述的氣泡發(fā)生器大多都是單一的，設(shè)備簡陋，實(shí)驗(yàn)過程中不能實(shí)現(xiàn)智能化控制，以實(shí)現(xiàn)根據(jù)需要改變氣泡各種參數(shù)的功能。因此，現(xiàn)在亟待一種能夠直觀、方便的演示各種不同形狀的氣泡，以便方便進(jìn)行教學(xué)、工業(yè)等實(shí)驗(yàn)的氣泡發(fā)生裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于教學(xué)演示的氣泡發(fā)生系統(tǒng)，能夠直觀、方便的演示超過300種不同形狀的氣泡，用于教學(xué)使用，也可以用于工程試驗(yàn)使用。

本實(shí)用新型解決問題的技術(shù)方案是：一種用于教學(xué)演示的氣泡發(fā)生系統(tǒng)，包括水源和氣源，水源通過依次設(shè)有水泵和水閥門的進(jìn)水管與氣泡發(fā)生裝置連通，并且從氣泡發(fā)生裝置的另一個出口通過回水管連接到水源；

從氣源出口連接依次設(shè)有氣泵、進(jìn)氣閥門和出氣閥門的管道，再通過回氣管從出氣閥門與氣源連通；

在進(jìn)氣閥門和出氣閥門之間，通過兩個管道分別連接有第一減壓閥和第二減壓閥，第一減壓閥通過第一進(jìn)氣管與氣泡發(fā)生裝置連通，第二減壓閥連接有磁控分流閥，從磁控分流閥通過第二進(jìn)氣管和第三進(jìn)氣管與氣泡發(fā)生裝置連通；

磁控分流閥與控制器連接。

進(jìn)一步的，氣泡發(fā)生裝置包括由上至下依次連接的展示管、氣泡發(fā)生缸和氣動拉桿設(shè)備；