[實用新型]一種測試水氣粘滯性的試驗裝置

有效

• 申請號: 201721514449.5
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN207336300U
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 陳旺旺;童富果;劉剛;譚鵬;程慶超
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01N11/10
• 分類號: G01N11/10
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

本實用新型公開了一種測試水氣粘滯性的試驗裝置，圓柱形容器的側壁上安裝有彈射裝置，所述圓柱形容器的底部設置有底板，所述圓柱形容器內部底端安裝有通氣裝置，所述底板中間部位鉆有中心孔，所述中心孔上連接有通氣管，所述通氣管與空壓機相連，所述圓柱形容器內部懸掛安裝有受力板，所述受力板上與彈射裝置相平齊的位置安裝有壓力傳感器，所述受力板通過信號線連接有顯示器，所述顯示器與工控計算機相連。該裝置不僅能夠在測定水氣混合物的粘滯系數時不需要記錄試驗時間，同時能夠解決小球半徑、收尾速度、試驗容器直徑大小對粘滯性測定精確度的影響等難題，試驗數據通過電腦采集。

技術領域

本實用新型涉及一種流體粘滯性的數值測定裝置，尤其是水氣混合物粘滯性的測定，屬于流體動力學領域。

背景技術

相鄰的兩流層之間有相對運動產生內摩擦力，流體的這一物理屬性稱為流體的粘滯性。在水資源的管道運輸中、造船工業研究物體在流體中的受力情況、醫學中分析研究生命系統的血液等都會涉及粘滯性的計算，因此粘滯性在現代科學研究領域具有相當廣泛的應用。

目前常用的流體粘滯性測試方法主要有：①毛細管法：粘度計、恒溫槽、溫度計、計時器等；②落球法：球、試樣管、溫度計、停表等；③旋轉法：刻度圓盤、游絲、轉軸、轉子等；④振動法：粘度計、傳感器、溫度計等。以上測定流體粘滯系數的方法本身還存在如下問題：①流體粘滯性受溫度的影響，溫度升高粘滯性下降；②測試流體需滿足是層流狀態、牛頓流體；③現有測試方式僅適用于純液體粘滯性的測定。

20世紀70年代末有學者發現一些大型泄水建筑物泄洪時，泄洪下游局部區域水流紊動強烈并且存在空氣阻力會產生降雨和霧流現象，該現象稱為泄洪霧化。泄洪霧化引起的危害表現在：①影響樞紐建筑物的正常運行和兩岸交通；②影響壩區生態環境和周圍居民的正常生活；③泄洪霧化降雨可能沖蝕地表、誘發滑坡、影響岸坡穩定。因著泄洪霧化引起的危害日益突出，所以深入對泄洪霧化的研究意義重大。

泄洪霧化屬于水、氣兩相流范疇，為了進行泄洪霧化的數值模擬，水氣混合物粘滯系數是一個關鍵參數。由于現在常用的粘滯性測試方法只針對流體，并不能滿足泄洪霧化參數研究的試驗要求，因此，目前亟待一種具備可以同時測試水、氣兩相流粘滯性并且結構簡單、性能可靠、操作方便的裝置，以便于水、氣粘滯系數運用于流體力學參數研究領域。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供的一種基于水氣兩相流的混合物粘滯系數的測定裝置，該裝置不僅能夠在測定水氣混合物的粘滯系數時不需要記錄試驗時間，同時能夠解決小球半徑、收尾速度、試驗容器直徑大小對粘滯性測定精確度的影響等難題，試驗數據通過電腦采集，確保了試驗結果的精確統計非常適合于對泄洪霧化、流體力學等方面參數的研究。

為了解決上述技術問題，本實用新型提出以下技術方案：一種測試水氣粘滯性的試驗裝置，它包括圓柱形容器，所述圓柱形容器的側壁上安裝有彈射裝置，所述圓柱形容器的底部設置有底板，所述圓柱形容器內部底端安裝有通氣裝置，所述底板中間部位鉆有中心孔，所述中心孔上連接有通氣管，所述通氣管與空壓機相連，所述圓柱形容器內部懸掛安裝有受力板，所述受力板上與彈射裝置相平齊的位置安裝有壓力傳感器，所述受力板通過信號線連接有顯示器，所述顯示器與工控計算機相連。

所述彈射裝置包括彈射圓筒，所述彈射圓筒內部安裝有彈簧，所述彈射圓筒內壁上加工有彈射滑槽，所述彈簧的末端設置有小鋼球，并能夠通過彈簧將其彈射出彈射滑槽。

所述彈射圓筒上固定安裝有鋼釘，所述鋼釘能夠與小鋼球和彈簧相配合，并將其壓縮固定在彈射圓筒內部。

所述通氣裝置包括通氣底板，所述通氣底板均布設置有通氣孔，在通氣底板上固定有矩形柱條和小柱體塊。

所述圓柱形容器采用亞克力板制成。

所述通氣底板采用亞克力板制成。

本實用新型有如下有益效果：