[发明专利]一种新型循环实验水槽

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型循环实验水槽，特别涉及一种于室内水力学实验的实验水槽，具体涉及用与力学实验的循环水流实验水槽，属于实验设备领域。

背景技术

随着现代科学的发展,目前不仅在船舶工程的阻力、推进、操纵和适航性等有关研究方面,而且在海洋工程、渔业生产、水文和水力机械等方面,都有愈来愈多的流体力学问题需要研究和解决。只要满足相似理论的要求,这些问题可以在风洞、拖曳水池、水洞或循环水槽中进行试验。随着科学技术的发展,循环水槽在世界各地逐步成立并日趋完善。它与拖曳水池比较,具有测试方便和不受时间限制等不可取代的优点,故成为近代船舶、海洋工程、水中结构和流体运动等研究的重要试验设备。现有的循环水槽，加工难度大，结构复杂，成本高。因此，开发新型循环水槽显得尤为重要。

本发明就是要克服现有循环水槽的不足，提供一种新型循环实验水槽，调节性能好、操作稳定，结构简单，制造方便且便于观察水槽内部的实验情况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种新型循环实验水槽，该循环实验水槽通过自动控制装置，自动改变有效流通截面积，有效减少边界层脱离，使内部水流均匀加速或减速，提高工作效率，降低成本。

为了解决上述问题，本发明是通过以下技术来实现的，

一种新型循环实验水槽，包括U型弯管、机翼型导流片、螺栓、法兰、钢丝网、直管、带弧度锥形管、小直径直管、U型水槽和长锥型管。水槽整体材质为有机玻璃，透明度高，机械强度高，重量轻，易于加工；机翼型导流片阻力小，有效的控制流体流速，导流特性佳；直管和带弧度的锥形管用螺栓法兰连接，拆卸方便。直管段安装钢丝网，有效的将U型弯管内过来的水流漩涡分解成小漩涡，减少水槽的冲击，使水流趋于平直；长锥型管有效的防止其内附面层脱体；带弧度的锥形管，成流线型，有效的防止了边界层的脱离，且两端分别为用法兰连接，安装方便，更换容易。U型水槽安装有轴流泵，用于带动整个水槽内的水循环，扬程低，流量大，效益高。

长锥形管与U型弯管和U型水槽的直边段同轴，锥部角度为4°。

带弧度锥形管，采用流线型，防止边界层脱离和局部空穴，使水流均匀加速至实验所需的速度，降低湍流度并使之不产生分离。

U型管内设置机翼型导流片，安装时采用内密外疏，间距呈等比数列排列的形式。

钢丝网安装在直管段，有效的将U型弯管过来的水流漩涡分解成小漩涡，减少水槽的冲击，使水流趋于平直。

采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

水槽整体材质采用有机玻璃，质量轻，加工制造容易，机械性能高；机翼型导流片的设计，使导流更加稳定；直管段安装钢丝网，有效的将U型弯管过来的水流漩涡分解成小漩涡，减少水槽的冲击，使水流趋于平直；U型水槽安装有轴流泵，用于带动整个水槽内的水循环，扬程低，流量大，效益高。

因此，本发明与现有循环实验水槽相比，具有突出的优点在于：（1）流线型锥形管的设计，有效的防止边界层脱离和局部空穴，使水流均匀加速至实验所需的速度，降低湍流度并使之不产生分离，工作效率高；（2）机翼型导流片成内密外疏的等比数列，出口流速均匀性强；（3）调节性能好、操作稳定，结构简单，制造方便。

本发明提供的一种新型实验水槽，在结构上实现了可调节，在操作上实现了自动控制，在效果上流速趋于稳定，为实际应用提供了极大的方便，可广泛应用室内水力学实验。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明的结构示意图的主视图；

附图3是本发明的剖面示意图。

附图中：1.U型弯管；2.机翼型导流片；3.螺栓；4.法兰；5.钢丝网；6.直管；7.带弧度锥形管；8.小直径直管；9.U型水槽；10.长锥型管

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。如图1所示，

U型弯管1一端为法兰与直管6用螺栓连接，U型弯管1另一端与长锥形管10固定连接，U型弯管内部安装机翼型导流片2，机翼型导流片2安装时采用内密外疏，间距呈等比数列排列的形式。长锥管10的锥度为4°；直管6内部安装钢丝网5，钢丝网5能使过来的水流漩涡分解成小漩涡，减少水槽的冲击，使水流趋于平直；带弧度的锥形管7采用流线型，两端分别用法兰连接，一端连接直管6，另一端连接U型水槽9。U型水槽9安装轴流泵，用于带动整个系统循环流动。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本说明并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。