專利名稱：雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱，屬于水力學實驗和水流量測的 穩(wěn)流技術(shù)，特別是水力學實驗中雷諾實驗的水箱穩(wěn)流技術(shù)。
背景技術(shù)：
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(wěn)定都是必 要提條件。水流在形成恒定平穩(wěn)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(zhuǎn)變?yōu)闈u變流使水頭穩(wěn)定下來。完成這一過程的現(xiàn)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(wěn)水效 果不明顯；2、在水箱中加入多孔柵或網(wǎng)格柵緩沖水頭，這種結(jié)構(gòu)雖然所占空間減少但是消 能穩(wěn)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(wěn)水效果的要求更加嚴格，因為試驗結(jié)果要求量測到 水在流動時的層流狀態(tài)，即水在流動時，水中的各個質(zhì)點不互相混摻，此時實測雷諾數(shù)民 < 2000。這就要求水流經(jīng)過穩(wěn)水箱進入實測管段時，水流要極為平穩(wěn)。原有雷諾實驗恒定水頭穩(wěn)水箱中的水流經(jīng)過穩(wěn)水箱進入實測管段中，在進行雷諾 數(shù)測定時，實測數(shù)據(jù)Re < 2000理論上是層流狀態(tài)，但是由于受穩(wěn)流效果限制，實驗現(xiàn)象卻 呈現(xiàn)非層流狀態(tài)，即層流與湍流的過渡流態(tài)，實驗效果達不到理論要求。其原因是原恒定水 頭穩(wěn)水箱達不到雷諾實驗所要求的穩(wěn)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(shù)Re < 2000的層流概念，很不直觀，學生難以理解。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是要提供一種具有優(yōu)良穩(wěn)水性能的雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水 箱。為了達到本實用新型的目的所采取的技術(shù)方案包括箱體3，位于該箱體3內(nèi)的溢 流板4，網(wǎng)格柵5，比重較大的顆粒體6，其特征在于，在箱體3內(nèi)還設有無孔的導流穩(wěn)水柵 1，該導流穩(wěn)水柵1的兩側(cè)與箱體3的內(nèi)壁之間有縫隙。上述的雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱中，所述的導流穩(wěn)水柵1通過導流穩(wěn)水柵支架 2固定在箱體3內(nèi)。上述的雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱中，所述的導流穩(wěn)水柵1與溢流板4平行。上述的雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱中，所述的導流穩(wěn)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(wěn)水箱中，所述的導流穩(wěn)水柵1的兩側(cè)與箱體3的內(nèi) 壁之間的縫隙為導流穩(wěn)水柵寬度的1/100。本實用新型具有如下優(yōu)點(1)實驗效果完美，可以在實驗室很容易的實現(xiàn)雷諾實驗的層流狀態(tài)，得到層流實 驗的直觀效果；(2)節(jié)省實驗的調(diào)試時間，在20秒鐘內(nèi)，即可完成Re < 2000的層流狀態(tài)的調(diào)試工作；(3)本發(fā)明創(chuàng)造的核心部件導流穩(wěn)水柵結(jié)構(gòu)簡單，設計合理，且造價低廉，材質(zhì)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。

圖1為本實用新型雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱的側(cè)視圖；圖2為本實用新型雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱的主視圖；圖3為本實用新型雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱的俯視圖；圖4為帶有本實用新型的雷諾實驗儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖通過實施例進一步描述本雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱的結(jié)構(gòu)。如圖1、圖2、圖3所示，雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱包括無孔的導流穩(wěn)水柵1，導流 穩(wěn)水柵支架2，箱體3，溢流板4，網(wǎng)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(wěn)水柵1通過導流穩(wěn)水柵支架2固定在箱體3內(nèi)，且與溢流板4平行；在本實 施例中，導流穩(wěn)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(wěn)水柵1的 兩側(cè)與箱體3的內(nèi)壁之間的縫隙為2毫米，它是導流穩(wěn)水柵寬度的1/100。本實用新型在雷諾實驗恒定水頭穩(wěn)水箱中加入了一個無孔導流穩(wěn)水柵，使水流動 能快速衰減，從急變流轉(zhuǎn)變?yōu)闈u變流，做到了流動水的各個質(zhì)點不互相混摻，水頭完全穩(wěn) 定，解決了水流的不穩(wěn)定問題。圖4為本實用新型的一個使用狀態(tài)示意圖。水流經(jīng)過導流穩(wěn)水柵兩側(cè)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(wěn) 的流入水平測量管道，這樣當雷諾數(shù)Re < 2000時，呈現(xiàn)與經(jīng)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(wěn)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(shù)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(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以 對本實用新型實施的技術(shù)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(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求一種雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱，包括箱體(3)，位于該箱體(3)內(nèi)的溢流板(4)，網(wǎng)格柵(5)，玻璃球或不銹鋼珠或石子顆粒體(6)，其特征在于，在箱體(3)內(nèi)還設有無孔的導流穩(wěn)水柵(1)，該導流穩(wěn)水柵(1)的兩側(cè)與箱體(3)的內(nèi)壁之間有縫隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱，其特征在于，所述的導流穩(wěn)水 柵(1)通過導流穩(wěn)水柵支架(2)固定在箱體(3)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱，其特征在于，所述的導流穩(wěn) 水柵⑴與溢流板⑷平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱，其特征在于，所述的導流穩(wěn) 水柵⑴的高度比溢流板⑷低。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱，其特征在于，所述的導流穩(wěn) 水柵(1)的兩側(cè)與箱體(3)的內(nèi)壁之間的縫隙為導流穩(wěn)水柵寬度的1/100。
專利摘要本實用新型公開了一種雷諾實驗儀恒定水頭穩(wěn)水箱。技術(shù)方案包括箱體(3)，位于該箱體(3)內(nèi)的溢流板(4)，網(wǎng)格柵(5)，比重較大的顆粒體(6)，其特征在于，在箱體(3)內(nèi)還設有無孔的導流穩(wěn)水柵(1)，該導流穩(wěn)水柵(1)的兩側(cè)與箱體(3)的內(nèi)壁之間有縫隙。本實用新型具有穩(wěn)流效果好，節(jié)省實驗的調(diào)試時間，其核心部件導流穩(wěn)水柵結(jié)構(gòu)簡單，設計合理，且造價低廉，材質(zhì)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。
文檔編號G09B23/12GK201689577SQ201020046850
公開日2010年12月29日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者華玲, 張昕, 許廷武 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學