专利名称：小型自循环恒压供水系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及实验量测仪器，尤其涉及一种小型自循环恒压供水系统。
背景技术：
水力学及流体力学是工科院校许多专业的一门主要专业基础课，现代水力学是建立在实验、理论、计算三大支柱上的。因此，实验教学是水力学及流体力学教学的重要环节。恒压供水系统是进行水力学及流体力学实验的必须装备。
然而传统的恒压供水系统存在着一定弊端其一，传统设备结构庞大，为有一恒压水位，必需搞供水系统和溢流系统的专门基础建设，占地面积广、投资成本高；其二，设备庞大，运行维护成本也较高；其三，传统设备提供水头过高，实验时还需作减压恒压处理，操作麻烦，不利于进行现代实验教学。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种小型的自循环恒压供水系统。
它具有蓄水箱，在蓄水箱内设有水泵，水泵由可控硅无级调速器控制；恒压水箱置于实验台上，恒压水箱内设有稳水孔板、恒压溢流板，恒压溢流板上设有多道溢流开关，恒压水箱侧壁上设有实验管道安装位，用于安装实验管道，恒压水箱侧壁另一侧设有恒压孔，恒压水箱上部设有防尘盖，恒压水箱底部与蓄水箱的出水管和回水管相接；接水漏斗在实验管道出水口下侧，并固定在实验台上，接水漏斗下端出口与蓄水箱用回水管连接。
本实用新型的优点1)恒压供水系统轻巧，无需再进行实验室专门基建，实验室也不再受场地制约；2)采用专门水泵，低噪音、无锈蚀；3)供水流量无级调速，实验水水体流量、压力恒定可靠；4)提供恒压低水头，可直接做为进行实验水头，简便直观，且适合于现代教学要求。
附图是带小型自循环恒压供水系统结构示意图。
具体实施方式
小型自循环恒压供水系统具有蓄水箱1，在蓄水箱内设有水泵16，水泵16由可控硅无级调速器3控制；恒压水箱4置于实验台2上，恒压水箱4内设有稳水孔板6、恒压溢流板7，恒压溢流板7上设有多道溢流开关5，恒压水箱4侧壁上设有实验管道安装位8，用于安装实验管道13，恒压水箱4侧壁另一侧设有恒压孔9，恒压水箱4上部设有防尘盖10，恒压水箱4底部与蓄水箱1的出水管12和回水管11相接；接水漏斗14在实验管道13出水口下侧，并固定在实验台2上，接水漏斗14下端出口与蓄水箱1用回水管15连接。
本实用新型的工作过程是在恒压水箱侧壁设实验管道安装位安装相应的实验管道，蓄水箱内试验用水经箱内水泵提水，通过出水管进入恒压水箱，在恒压水箱内产生一恒定水头，超出部分由溢流板溢出经回水管回到蓄水箱，恒压水箱内实验水体经稳水孔板稳水后平稳进入实验管道，流经实验管道后，由实验管道尾部跌落进入回水漏斗，由漏斗底部出口经回水管流入蓄水箱。同时运用其他测量手段，观测实验管道内各种水力特性。
实验内容本实用新型小型自循环恒压供水系统作为一供水系统，可广泛运用于水力学及流体力学各项实验，如雷诺实验、局部水头损失实验、动量定律实验、能量方程实验等许多研究水力现象的实验。
现以雷诺实验为例，介绍本实用新型小型自循环恒压供水系统在水力学及流体力学各项实验中的使用方法及功能1)观察两种流态。
启动水泵供水，使恒压水箱内充水至溢流状态，经稳定后，微微开启调节阀，并注入颜色水于内，使颜色水流成一直线。通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态，然后，逐步开大调节阀，通过颜色水直线的变化观察层流变到紊流的水力特征，待管中出现完全紊流后，再逐步关小调节阀，可观察到由紊流转变为层流的水力特征。
2)测定临界雷诺数，再现当年雷诺实验全过程。
a.测定下临界雷诺数启动水泵供水，使恒压水箱内充水至溢流状态，经稳定后，开启调节阀，使实验管道中完全紊流，再逐步关小调节阀，注意，调节过程中只许关小、不许开大阀门，且每调节一次流量(即关小一次阀门)后，需待稳定一段时间再观察其形态，直至使颜色水流刚好成一直线，即表明由紊流刚好转为层流，此时可测得下临界雷诺数值为2000～2300之间。而雷诺在实验时得出园管流动的下临界雷诺数为2320，原因是下临界雷诺数也并非与干扰绝对无关，雷诺进行实验是在环境的干扰极小，实验前水箱中的水体经长时间的稳定情况下，经反复多次细心量测才得出的。而后人的大量实验由于受环境干扰因素影响，很难重复得出雷诺实验的准确数值，通常在2000～2300之间。因此，从工程实用出发，教科书中介绍的园管下临界雷诺数一般是2000。如果测得雷诺数太小，应开阀至紊流后再重新测量。
b.测定上临界雷诺数启动水泵供水，使恒压水箱内充水至溢流状态，经稳定后，微开调节阀使管中出现层流，逐渐开大调节阀，注意，只许开大，不许关小阀门，待颜色水流刚好散开，表明由层流刚好转为紊流，即有上临界雷诺值。根据实验测定，上临界雷诺数实测值在3000～5000范围之内，与操作的快慢，水箱的紊动度，及外界的干扰等密切相关。有关学者做了大量试验，有的得12000，有的得20000，有的甚至得40000。实际水流中，干扰总是存在的，故上临界雷诺数为不定值，无实际意义。
权利要求1.一种小型自循环恒压供水系统，其特征在于它具有蓄水箱(1)，在蓄水箱内设有水泵(16)，水泵(16)由可控硅无级调速器(3)控制；恒压水箱(4)置于实验台(2)上，恒压水箱(4)内设有稳水孔板(6)、恒压溢流板(7)，恒压溢流板(7)上设有多道溢流开关(5)，恒压水箱(4)侧壁上设有实验管道安装位(8)，用于安装实验管道(13)，恒压水箱(4)侧壁另一侧设有恒压孔(9)，恒压水箱(4)上部设有防尘盖(10)，恒压水箱(4)底部与蓄水箱(1)的出水管(12)和回水管(11)相接；接水漏斗(14)在实验管道(13)出水口下侧，并固定在实验台(2)上，接水漏斗(14)下端出口与蓄水箱(1)用回水管(15)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种小型自循环恒压供水系统，其特征在于它具有蓄水箱，在蓄水箱内设有水泵，水泵由可控硅无级调速器控制；恒压水箱置于实验台上，恒压水箱内设有稳水孔板、恒压溢流板，恒压溢流板上设有多道溢流开关，恒压水箱侧壁上设有实验管道安装位，用于安装实验管道，恒压水箱侧壁另一侧设有恒压孔，恒压水箱上部设有防尘盖，恒压水箱底部与蓄水箱的出水管和回水管相接；接水漏斗在实验管道出水口下侧，并固定在实验台上，接水漏斗下端出口与蓄水箱用回水管连接。本实用新型一改以往结构庞大的作法，采用了独立自循环恒压供水，水压恒定，水泵低噪声无锈蚀，操作简便直观，且适合于现代教学要求，同时也节省了实验布置场地。
文档编号G01M10/00GK2733333SQ20042009108
公开日2005年10月12日 申请日期2004年10月12日 优先权日2004年10月12日
发明者毛根海, 陈少庆, 胡卫红, 章军军, 杨敏丽, 胡云进 申请人:毛根海, 陈少庆, 胡卫红