空化演示管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實(shí)用新型涉及一種演示管，具體涉及一種產(chǎn)生空泡變化現(xiàn)象的演示管，屬于流體力學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]空化現(xiàn)象是流體高速流動時(shí)，局部壓力低于飽和蒸汽壓力以下時(shí)出現(xiàn)的空泡生長、長大、潰滅等現(xiàn)象。空化現(xiàn)象往往會造成金屬腐蝕，并會引起震動，增加噪音等；因此觀察空化現(xiàn)象的產(chǎn)生與發(fā)展具有重要的意義。但是在當(dāng)前教學(xué)過程中，通常觀測水洞中高速螺旋槳和繞水翼產(chǎn)生的空化，此類方法存在實(shí)驗(yàn)設(shè)備龐大、不易于教學(xué)演示、成本高昂等不利因素。
[0003]申請?zhí)枮?01420238101.8 (授權(quán)號為CN 203910111)的實(shí)用新型專利《空化演示管》中公開了一種應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)中觀測空泡空化的設(shè)備，該設(shè)備由玻璃長管，橡膠底塞，帶孔橡膠塞三部分組成。對玻璃長管施力，使其高速移動，長管底部壓力液體的飽和蒸汽壓，就會發(fā)生空化現(xiàn)象。由于為透明長管，能夠直觀地顯現(xiàn)出空化現(xiàn)象。該設(shè)備雖然能一定程度上進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐活動，但是還存在以下問題:
[0004](I)橡膠底塞具有柔韌性，能夠抵消管內(nèi)的壓力波動，不利于空化的發(fā)生；
[0005](2)橡膠塞與玻璃長管的連接不能達(dá)到實(shí)際操作過程中的密封性，造成長管中的液體滲漏；
[0006](3)上端帶孔橡膠塞中的可自由封閉的氣孔不能滿足實(shí)際操作過程中產(chǎn)生真空的效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種空化演示管，該空化演示管結(jié)構(gòu)簡單，能夠快捷高效的產(chǎn)生空化效果，且密封性能好。
[0008]該空化演示管包括:有機(jī)玻璃長管、上密封部件和下密封部件；所述有機(jī)玻璃管為兩端開口的空心管狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部盛裝用于產(chǎn)生空化的液體；兩端分別通過所述上密封部件和下密封部件封閉。
[0009]所述上密封部件為中心加工有通氣孔的金屬塞，所述通氣孔中設(shè)置有氣門；所述下密封部件包括金屬環(huán)和金屬管塞；所述金屬環(huán)兩端均開口，其外圓周面上設(shè)置有粗牙外螺紋，內(nèi)圓周面上設(shè)置有細(xì)牙內(nèi)螺紋；所述有機(jī)玻璃管與下密封部件配合端的內(nèi)圓周面上設(shè)置粗牙內(nèi)螺紋，從而將金屬環(huán)螺紋連接在有機(jī)玻璃長管的端部，并通過膠劑密封其與有機(jī)玻璃長管之間的縫隙；所述金屬管塞的外圓周面上設(shè)置有細(xì)牙外螺紋，從而與金屬環(huán)螺紋連接。
[0010]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，在所述金屬塞的圓周面上設(shè)置粗牙外螺紋，所述有機(jī)玻璃管與其配合端的內(nèi)圓周面上設(shè)置粗牙內(nèi)螺紋，金屬塞螺紋連接在有機(jī)玻璃長管的端部，并通過膠劑密封其與有機(jī)玻璃長管之間的縫隙。
[0011]有益效果:
[0012](I)該空化演示管結(jié)構(gòu)簡單，采用金屬管塞不會抵消管內(nèi)的壓力波動，利于空化的產(chǎn)生。
[0013](2)采用螺紋和膠劑密封配合的密封方式能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的密封效果，保證試驗(yàn)過程中管內(nèi)的液體不會滲漏。
[0014](3)上密封部件通過氣門封閉氣孔，以滿足實(shí)際操作過程中所需的真空效果。
【附圖說明】
[0015]圖1為該空化演示管的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為該空化演示管上密封部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為該空化演示管下密封部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中:1_金屬塞、2-通氣孔、3-玻璃長管、4-金屬管塞、5-金屬環(huán)
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0020]本實(shí)用新型提供一種利于產(chǎn)生空化且密封效果好的空化演示管。該空化演示管的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括有機(jī)玻璃長管3、上密封部件和下密封部件。
[0021]其中有機(jī)玻璃管3為兩端開口的空心管狀結(jié)構(gòu)；上密封部件為柱形結(jié)構(gòu)的金屬塞1，其一端與有機(jī)玻璃長管3的中心孔匹配，由此形成柱形密封面；另一端具有直徑較大的軸肩，以便于金屬塞I的取放。為實(shí)現(xiàn)可靠密封，在金屬塞I的圓周面上設(shè)置粗牙外螺紋，有機(jī)玻璃管3與其配合的內(nèi)圓周面上設(shè)置粗牙內(nèi)螺紋，從而將金屬塞I螺紋連接在有機(jī)玻璃長管3的端部，并且由膠劑密封其與有機(jī)玻璃長管3之間的縫隙。
[0022]沿所述金屬塞I的中心軸線方向加工有軸向截面為十字型的柱形通氣孔2，如圖2所示，即該通氣孔2中間部分孔徑較大，兩端孔徑一致。所述通氣孔中設(shè)置配套的氣門；同時(shí)為該通氣孔應(yīng)配套相應(yīng)的抽氣裝置，便于降低有機(jī)玻璃管3內(nèi)部的壓力。
[0023]所述下密封部件包括金屬環(huán)5和金屬管塞4，如圖3所示。所述金屬環(huán)5兩端均開口，其一端與有機(jī)玻璃長管3的中心孔匹配，由此形成柱形密封面；另一端具有直徑較大的軸肩。金屬環(huán)5與有機(jī)玻璃長管3的中心孔匹配的外圓周面上設(shè)置有粗牙外螺紋，其內(nèi)圓周面上設(shè)置有細(xì)牙內(nèi)螺紋。所述有機(jī)玻璃管3與下密封部件配合端的內(nèi)圓周面上設(shè)置有相應(yīng)的粗牙內(nèi)螺紋，從而將金屬環(huán)5螺紋連接在有機(jī)玻璃長管3的端部，并且由膠劑密封其與有機(jī)玻璃長管3之間的縫隙。所述金屬管塞4為柱形結(jié)構(gòu)，其一端與金屬環(huán)5的中心孔匹配，另一端加工有軸肩。在其與金屬環(huán)5的中心孔匹配的外圓周面上設(shè)置有細(xì)牙外螺紋，從而與金屬環(huán)5螺紋連接，實(shí)現(xiàn)有機(jī)玻璃管3端部的密封。
[0024]該空化演示管的工作原理為:在通過所述上密封部件和下密封部件密封有機(jī)玻璃長管3前，在有機(jī)玻璃長管3內(nèi)部加注適量的配套試驗(yàn)用液體；然后采用抽氣裝置利用通氣孔將有機(jī)玻璃長管3內(nèi)液面上方的空氣全部抽出，使有機(jī)玻璃長管3內(nèi)除液體以外部分為真空狀態(tài)，由此能夠使管內(nèi)空氣壓力達(dá)到最小，有機(jī)玻璃長管3底部液體更容易達(dá)到飽和蒸汽壓。然后對有機(jī)玻璃長管3施力，使其高速移動，當(dāng)有機(jī)玻璃長管3底部壓力低于液體的飽和蒸汽壓時(shí)，就會發(fā)生空化現(xiàn)象，空泡不斷生成和潰滅。由于有機(jī)玻璃長管3為透明長管，從而能夠直觀地顯現(xiàn)出空化現(xiàn)象。
[0025]根據(jù)空化現(xiàn)象發(fā)生的機(jī)理，改變有機(jī)玻璃長管3內(nèi)液體的溫度，在管內(nèi)液體中加入少量食鹽作為空化核子，可在較小的施力情況下獲得較好的空化演示效果。
[0026]綜上所述，以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.空化演示管，其特征在于，包括:有機(jī)玻璃長管(3)、上密封部件和下密封部件；所述有機(jī)玻璃長管(3)為兩端開口的空心管狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部盛裝用于產(chǎn)生空化的液體；兩端分別通過所述上密封部件和下密封部件封閉； 所述上密封部件為中心加工有通氣孔(2)的金屬塞(I)，所述通氣孔(2)中設(shè)置有氣門；所述下密封部件包括金屬環(huán)(5)和金屬管塞(4);所述金屬環(huán)(5)兩端均開口，其外圓周面上設(shè)置有粗牙外螺紋，內(nèi)圓周面上設(shè)置有細(xì)牙內(nèi)螺紋；所述有機(jī)玻璃長管(3)與下密封部件配合端的內(nèi)圓周面上設(shè)置粗牙內(nèi)螺紋，從而將金屬環(huán)(5)螺紋連接在有機(jī)玻璃長管(3)的端部，并通過膠劑密封其與有機(jī)玻璃長管(3)之間的縫隙；所述金屬管塞(4)的外圓周面上設(shè)置有細(xì)牙外螺紋，從而與金屬環(huán)(5)螺紋連接。
2.如權(quán)利要求1所述的空化演示管，其特征在于，在金屬塞(I)的圓周面上設(shè)置粗牙外螺紋，所述有機(jī)玻璃長管(3)與其配合端的內(nèi)圓周面上設(shè)置粗牙內(nèi)螺紋，金屬塞(I)螺紋連接在有機(jī)玻璃長管(3)的端部，并通過膠劑密封其與有機(jī)玻璃長管(3)之間的縫隙。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種空化演示管，能夠快捷高效的產(chǎn)生空化效果，且密封性能好。包括有機(jī)玻璃長管、上密封部件和下密封部件；有機(jī)玻璃管內(nèi)部盛裝用于產(chǎn)生空化的液體，兩端分別通過上密封部件和下密封部件封閉。上密封部件為中心加工有通氣孔的金屬塞，通氣孔中設(shè)置有氣門；下密封部件包括金屬環(huán)和金屬管塞；金屬環(huán)兩端均開口，其外圓周面上設(shè)置有粗牙外螺紋，從而螺紋連接在有機(jī)玻璃長管的端部，并通過膠劑密封其與有機(jī)玻璃長管之間的縫隙。金屬環(huán)的內(nèi)圓周面上設(shè)置有細(xì)牙內(nèi)螺紋，金屬管塞的外圓周面上設(shè)置有細(xì)牙外螺紋，從而與金屬環(huán)螺紋連接。該空化演示管結(jié)構(gòu)簡單，采用金屬管塞不會抵消管內(nèi)的壓力波動，利于空化的產(chǎn)生。
【IPC分類】G09B23-12
【公開號】CN204537565
【申請?zhí)枴緾N201520076153
【發(fā)明人】張敏弟, 馬瀟健, 楊英俊
【申請人】北京理工大學(xué)
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年2月3日