Устройство для демонстрации вихревого перемещения жидкости

Устройство для демонстрации вихревого перемещения жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет наглядно демонстрировать процессы вихревого перемещения жидкостей с различными физическими свойствами с минимальными затратами работы и определять оптимальный КПД проточных частей гидромашин. Устройство содержит последовательно соединенные емкости 1 и 2 из прозрачного материала с потоком рабочей среды, связанные циркуляционным каналом 3, преграждающие поток элементы, выполненные в виде сменных насадков 4 с различными проходными сечениями, нагнетатели, средство подсветки 5 и связанные магистралями 6 с емкостями 1 и 2 резервуары 7 и 8 для рабочей среды. При этом передние стенки 9 и 10 емкости 1 и 2 выполнены эластичными и снабжены обратными клапанами 11, 12, нагнетатель состоит из электромагнитного фиксатора и ударника 15 заданной массы, взаимодействующего с эластичной стенкой емкости. При поочередном освобождении с заданным временным интервалом ударников 15 последние ударяют по эластичным стенкам 9 и 10, которые в свою очередь передают импульс жидкости, находящейся в емкостях 1 и 2. Под действием этого импульса открываются обратные клапаны 11 и 12 и порция жидкости по магистралям 6 поступает в резервуары 7 и 8, а по циркуляционному каналу 3-из емкости 1 в емкость 2, при этом рабочая среда в виде генерируемых порций жидкости, проходя через сменные насадки 4, вызывает вихревые потоки, которые визуально наблюдают в циркуляционном канале 3. Меняя насадки 4, а также используя жидкости с различными физическими свойствами, определяют КПД нагнетателя, оптимальную толщину пристеночного вихревого слоя и минимальные затраты работы на перемещение жидкости. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (5g 4 G 09 В 1/00

p ъ у ь»4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4265982/31-1.2 (22) 22.06.87 (46) 23„05.89. Бюл. Р 19 (7 1) YiDcKoBcKHH институт химического машиностроения (72) В.А.Хохлов, G.Ô.Tåñëåíêî, В,И.Бойцов, В.A.10p÷åíêî и

И.Н.Круглова (53) 37 1.672(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1020851, кл. G 09 В 1/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ

ВИХРЕВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖРЩКОСТИ (57) Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет наглядно демонстрировать процессы вихревого перемещения жидкостей с различными физическими свойствами с минямальными затратами работы и определять оптимальный КПД проточных частей гидромашин. Устройство

„,ЯЦ„„1481834 содержит последовательно соединенные емкости 1 и 2 из прозрачного материала с потоком рабочей среды, связанные циркуляционным каналом 3, преграждающие поток элементы, выполненные в виде сменных насадков 4 с различными проходными сечениями, нагнетатели, средство подсветки 5 и связанные магистралями 6 с емкостями 1 и 2 резервуары 7 и S для рабочей среды. При этом передние стенки 9 и 10 емкости 1 и 2 выполнены эластичными и снабжены обратными клапанами 11 и 12, нагнетатель состоят из электромагнитного фиксатора и ударника 15 заданной массы, взаимодействующего с эластичной стенкой емкости. При поочередном освобождении с заданным временным интервалом ударников 15 последние ударяют по эластичным стенкам 9 и 10, которые в свою очередь передают импульс жид1

1481834 кости, находящейся в емкостях 1 и 2.

Под действием этого импульса открываются обратные клапаны 11 и 12 и порция жидкости ло магистралям 6 поступает в резервуары 7 и 8, а по циркуляционному каналу 3 — из емкости 1 в емкость 2, при этом рабочая среда в виде генерируемых порций жидкости, проходя через сменные насадки 4, вызывает вихревые потоки, которые визуально наблюдают в циркуляционном канале 3. Меняя насадки 4, а также используя жидкости с различными физическими свойствами, определяют КПД нагнетателя, оптимальную толщину пристеночного вихревого слоя и минимальные затраты работы на перемещение жидкости. 2 ил.

Изобретение относится к демонстрационным .приборам и может быть использовано, например, при моделировании проточных частей гидрома5 шины в процессе обучения по курсу гидравлики и гидродинамики.

Цель изобретения — расширение демонстрационных возможностей.

На фиг.1 представлена схема предла- 1р гаемого устройства, общий вид; на фиг. 2схема выполнения магнитной защелки.

Устройство для демонстрации вихревого перемещения жидкости содержит последовательно соединенные емкости

1 и 2 из прозрачного материала с потоком рабочей среды, связанные циркуляционным каналом 3, преграждающие поток элементы, выполненные в виде сменных насадков 4 с различными проходными сечениями и расположенные на выходе из емкостей 1 и

2, нагнетатели, средство 5 подсветки и связанные магистралями 6 с полостями емкостей 1 и 2, резервуары 25

7 и 8 для рабочей среды.

Передние стенки 9 и 10 емкостей

1 и 2 выполнены эластичными и снабжены обратными клапанами 11 и 12 пропускания КНрКосТН в одном gg направлении. Каждый нагнетатель состоит из электромагнитного фиксатора, имеющего катушку соленоида 13, охватывающую сердечник 14, выполненный в виде охватывающего магистраль

6 металлического кольца, и ударника 15 заданной массы, связанного тарированной пружиной 16 с сердечником 14 и взаимодействующего с эластичной стенкой емкости.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом эксперимента катушки соленоидов 13 подключают к источнику питания, в результате чего сердечники 14, втягиваясь посредством пружин 16 внутрь соленоидов, отводят ударники 15 от эластичных стенок 9 и 10 и удерживают их в заданном положении, а также заполняют емкости 1 и 2 рабочей средой, которая может состоять из несмешивающихся подкрашенных жидкостей.

После этого освобождают поочередно ударники 15 с заданным временным интервалом, который может регулироваться, например, посредством электрореле, одновременно обеспечивающего запитку и обесточивание соленоидов

13 с заданной частотой.

В результате этого ударники 15 под действием пружин 16 ударяют по эластичным стенкам 10 и 9, которые в свою очередь передают импульс жидкости, находящейся в емкостях 1 и 2.

Импульс силы реализуется в давление жидкости на правые стенки емкостей 1 и 2, вследствие чего открываются обратные клапаны 11 и 12,и порция жидкости по магистралям 6 поступает в резервуары 7 и 8, а по циркуляционному каналу 3 — из емкости

1 в емкость 2. При этом рабочая среда в виде генерируемых порций жидкости, проходя через сменные насадки 4, вызывает вихревые потоки, которые визуально наблюдают в циркуляционном канале 3.

Меняя сменные насадки 4, имеющие различные проходные сечения, режим работы нагнетателей путем, например, изменения частоты взаимодействия ударников 15 с эластичными стенками

1481834

Составитель П.Сердечнов

Редактор И.Горная Техред М.Дидык Корректор И.Муска

Заказ 2695/53 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

9 и 10, а также используя жидкости, имеющие различные физические свойства определяют часть работы или мощности нагнетателя которая тратит5 ся на перемещение единицы объема (массы) жидкости, т.е. КПД нагнетателя, зависимость КПД нагнетателя от изменения частоты ударов, проходных сечений насадков и физических свойств перемещаемой жидкости, а также оптимальную толщину пристеночного вихревого слоя.

Применение предлагаемого изобретения позволит наглядно демонстрировать процессы вихревого перемещения жидкости с минимальными затратами работы и определять оптимальный КПД нагнетателя.

Формула и з обретения

Устройство для демонстрации вих20 ревого перемешения жидкости, содер I ° жащее емкость из прозрачного материала с потоком рабочей среды, преграждающие поток элементы, расположенные в емкости, нагнетатель, средстнс подсветки и связанные магистралями с полостью емкости резервуары для рабочей среды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей„ оно снабжено дополнительной емкостью, связанной циркуляционным каналом с основной емкостью, нагнетатель состоит из электромагнитных фиксаторов и подпружиненных ударников заданной массы, взаимодействующих с передней стенкой обеих емкостей, при этом стенки выполнены эластичными и снаб- . жены обратили клапанами, а преграждающие поток элементы выполнены в виде сменных насадок с различными проходными сечениями.