Устройство для визуализации вихреобразования потока Советский патент 1989 года по МПК G09B1/00 

1

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано, например, при изучении курсов гидравлики и гидродинамики.

Цель изобретения - повышение наглядности и демонстрационных возможностей.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит вертикально расположенный герметичный прозрачный цилиндрический корпус 1 с рабочей средой 2, прозрачную цилиндрическую емкость 3, размещенную с зазором внутри корпуса 1 и связанную с приводом 4 вращения, нагнетательные поворотные лопатки 5, установленные на наружной поверхности дна емкости 3, сопла 6 для подачи рабочей среды 2, магистрали 7 для подвода рабочей среды от резервуаров 8, источник 9 света, размещенный внутри емкости 3, и средство для контроля состояния рабочей среды.

При этом сопла 6 установлены на внутренней поверхности корпуса 1, арбочая среда 2 представляет собой несмвшивающиеся подкрашенные жидкости, а средство для контроля состояния рабочей среды состоит из манометров 10, установленных в различных поперечных сечениях корпуса 1.

Устройство работает следующим образом.

При включении привода 4 вращения

связанная с ним емкость 3, вращаясь, воздействует лопатками 5 на рабочую среду 2 с образованием однородной суспензии из несмешивающихся жидкостей, составляющих рабочую среду, и

засасывает последнюю в зазор между корпусом 1 и емкостью 3. При достижении критической угловой скорости вращения между корпусом 1 и емкостью 3 образуются вихревые контуры рабочей

среды, следы которых наблюдают на корпусе 1 благодаря различному преломлению лучей от источника 9 света на частичках несмешивающихся жидкостей.

Подавая рабочую среду 2 в различные точки зазора между корпусом 1 и емкостью 3 через сопла 6, наблюдают процесс взаимодействия струй рабочей среды 2 и связанное с ним

изменение вихреобразования.

Снимая значения давлений в различных сечениях корпуса 1 по показаниям манометров 10, судят о полях давлений и полях скоростей рабочей среды

0 в зависимости от начальных условий работы устройства, таких как, например, физические свойства жидкостей, из которых состоит рабочая среда,

напор рабочей среды в зазоре между корпусом 1 и емкостью 3, который регулируется путем изменения угла атаки поворотных лопаток 5, и т. п.

Использование предлагаемого изоб ретения позволит, например, в учебных демонстрациях получать более качественную и количественную картину процесса вихреобразования потока жидкости. Формула изобретения

Устройство для визуализации вихреобразования потока, содержащее герме-.,. тичный прозрачный цилиндрический корпус с рабочей средой, размещенные в корпусе нагнетательные поворотные

0

,.

лопатки, связанные с приводом вращения, магистрали для подвода рабочей среды и средство для контроля состояния последней, отличающее- с я тем, что, с целью повышения наглядности и демонстрационных возможное- тей, оно снабжено прозрачной цилинд- рической емкостью, размещенной с зазором внутри корпуса и связанной с приводом вращения, соплами для подачи рабочей среды, установленными в корпусе, и источником света, размещенным внутри емкости, при этом корпус расположен вертикально, а нагнетательные поворотные лопатки установлены на наружной поверхности дна емкости.

Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет, например, при изучении курсов гидравлики и гидродинамики получать более качественную картину процесса вихреобразования потока жидкости. Устройство содержит вертикально расположенный герметичный прозрачный цилиндрический корпус 1 с рабочей средой 2, прозрачную цилиндрическую емкость 3, размещенную с зазором внутри корпуса 1 и связанную с приводом вращения 4, нагнетательные поворотные лопатки 5, установленные на наружной поверхности дна емкости 3, сопла 6 для подачи рабочей среды, установленные на внутренней поверхности корпуса 1, магистрали 7 для подвода рабочей среды от резервуаров 8, источник света 9, размещенный внутри емкости 3, и средство для контроля состояния рабочей среды, состоящее из манометров 10, установленных в различных поперечных сечениях корпуса 1. При включении привода вращения 4 емкость 3, вращаясь, воздействует лопатками 5 на рабочую среду 2 и засасывает последнюю в зазор между корпусом 1 и емкостью 3, в результате чего при достижении критической скорости вращения в зазоре между последними образуются вихревые контуры рабочей группы, следы которых наблюдают на корпусе 1. Подавая рабочую среду 2 в различные точки зазора между корпусом 1 и емкостью 3 через сопла 6, наблюдают процесс взаимодействия струй рабочей среды и связанные с ним изменения вихреобразования. По показаниям манометров 10 судят о полях давлений и помех скоростей рабочей среды в зависимости от начальных условий работы, таких как, например, физические свойства рабочей среды, напор рабочей среды в зазоре и т.п. 1 ил.