专利名称：用于空气缩扩流动局部阻力测量的实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空气流动局部阻力测量的实验装置。
背景技术：
以空气为介质的气体输送广泛存在于生产与生活中，输送过程要消耗能量 以克服流动过程的阻力。减阻技术对节省能源、降低噪音、保护生态环境等都 有着重要的意义。流态改变可以使流动阻力发生变化，流道改变也可以使流动 阻力发生变化。输送过程产生的阻力分沿程阻力、局部阻力，大部分局部阻力 可通过采取减阻措施将其减小。突縮、突扩、转弯等典型工况，常规实验仅仅 测量流动过程中的流动阻力及其随流态变化关系，而没有研究流动过程中流动 阻力随流道改变的变化关系。现有技术中没能提供一种用于测量流动过程中流 动阻力随流道改变的变化关系的实验装置。

实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于空气縮扩流动局部阻力测量的实验装 置，以用于测量流动(空气为介质的流动)过程中局部流动阻力随流道改变及 流速改变的变化关系，进而得到一种在相同风速下流动阻力最小的流道结构。
本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是本实用新型所述的用 于空气縮扩流动局部阻力测量的实验装置包括变频调速引风机、收縮段管、两 个测量段管、实验段、进风段管、两个毕托管、两个电子微压计、两组管路和 用于测量压差的电子微压计；所述变频调速引风机与收縮段管的小端连通，所
述实验段设置在两个测量段管之间并与二者的各自一端可拆卸连通，收縮段管 的大端与两个测量段管中的一个的另一端连通，两个测量段管中的另一个的另 一端与迸风段管的一端连通，每个测量段管上安装有一个毕托管，每个毕托管 连接有一个电子微压计，在每个测量段管侧壁的中部开有至少两个取压孔，两 个测量段管上的取压孔分别通过管路与用于测量压差的电子微压计连接。 本实用新型的有益效果是本实用新型所述的实验装置是一个开放的装置，可通过改变实验段的不同结构来研究以空气为介质的流动在流动过程中流 动局部阻力随流道改变及流速改变的变化关系，以得到一种在相同风速下流动 阻力最小的流道结构。由于流动过程阻力减小，使得驱动该流动的风机功率大 大降低，直接效果是耗电量降低、节约能源。本实用新型所述的实验装置是一 个开放的装置，可为大学生提供一种新型教学实验设备，用于进行开放实验教 学，培养学生专业知识及科研创新能力。

图1是本实用新型的结构示意图(主视图)，图2是图1的右视图，图3 是图l的左视图；图4是具体实施方式
二所述实验段7的主视图，图5是图4 的左视图，图6是图4的右视图；图7是具体实施方式
三所述实验段7的主视 图，图8是图7的左视图；图9是具体实施方式
四所述实验段7的主视图，图 10是图9的左视图；图11 图14是具体实施方式
五所述实验段7的左视图的 四种形式；图15是通过本实用新型测得的流动(空气为介质的流动)过程中 流动阻力随流道改变的变化关系曲线图。
具体实施方式
具体实施方式
一如图1 3所示，本实施方式所述用于空气縮扩流动局
部阻力测量的实验装置包括变频调速引风机14、收縮段管9、两个测量段管6、 实验段7、进风段管5、两个毕托管IO、两个电子微压计ll、两组管路13和 用于测量压差的电子微压计12;所述变频调速引风机14与收縮段管9的小端 连通，所述实验段7设置在两个测量段管6之间并与二者的各自一端可拆卸连 通，收縮段管9的大端与两个测量段管6中的一个的另一端连通，两个测量段 管6中的另一个的另一端与进风段管5的一端连通，每个测量段管6上安装有 一个毕托管10，每个毕托管10连接有一个电子微压计11，在每个测量段管6 侧壁的中部开有至少两个取压孔6-1，两个测量段管6上的取压孔6-1分别通 过管路13与用于测量压差的电子微压计12连接。
本实施方式所述实验段7与其两端的测量段管6、收縮段管9与测量段管 6以及测量段管6与进风段管5之间可采用法兰8连接。每对法兰盘之间设有 垫片3且每对法兰盘通过多个螺栓4固接。两个测量段管6的横截面可采用正
4方形结构。
具体实施方式
二如图4 6所示，本实施方式所述实验段7是横截面呈
正方形且渐縮的筒体或横截面浙縮的四棱形筒体。其它组成及连接关系与具体 实施方式一相同。
具体实施方式
三如图7 8所示，本实施方式所述实验段7是由两段横 截面呈正方形且渐縮的筒体7-2构成，所述两段横截面呈正方形且渐縮的筒体 7-2的小端连通在一起。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四如图9 10所示，本实施方式所述实验段7是横截面呈 正方形的筒体。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
二 四给出了实验段7的不同结构。在变频调速引风机14 提供的压强、两个测量段管6和进风段管5的几何结构形状不变的条件下，通 过改变实验段7的流道结构，来测量不同速度下，阻力的变化曲线。
具体实施方式
五如图11 14所示，本实施方式所述实验段7是正方形 板体，沿所述正方形板体的厚度方向开有矩形通孔7-1。从图11 图14可看 出，矩形通孔7-l的内何中心线与测量段管6的内何中心线可重合或平行，以 构筑不同的流道结构。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
六如图1 3所示，本实施方式所述实验装置还包括格栅 1和过滤网2，所述格栅1和过滤网2由内向外依次安装在测量段管6与进风 段管5的连接处。设置过滤网2是为了滤除空气中的杂质，设置格栅1为了均 匀配分配经由进风段管5进入从测量段管6内的空气。其它组成及连接关系与具体实施方式
一、二、三、四或五相同。
本实用新型不仅限于上述具体实施式，凡是本领域技术人员根据本实用新 型的技术启示而得到的等同变换或者是等效替换的技术方案，均落在本实用新 型权利保护范围之内。
工作原理两个毕托管10及两个电子微压计11用于测量两个测量段管6 内部空气的流通速度， 一般取两个电子微压计11的平均值作为测量结果，而 且设有两个毕托管10及两个电子微压计11还可用于相互校验；用于测量压差 的电子微压计12用来测量实验段7两端的测量段管6之间的压差值，压差值大小用来评价实验段7产生的阻力大小。如图15所示，横坐标V表示空气的
流通速度，纵坐标Ap表示压差值，五条曲线表示五个结构不同的实验段7的
空气的流通速度和压差值之间的关系。
权利要求1、一种用于空气缩扩流动局部阻力测量的实验装置，所述实验装置包括变频调速引风机(14)、收缩段管(9)、两个测量段管(6)、实验段(7)、进风段管(5)、两个毕托管(10)、两个电子微压计(11)、两组管路(13)和用于测量压差的电子微压计(12)；其特征在于所述变频调速引风机(14)与收缩段管(9)的小端连通，所述实验段(7)设置在两个测量段管(6)之间并与二者的各自一端可拆卸连通，收缩段管(9)的大端与两个测量段管(6)中的一个的另一端连通，两个测量段管(6)中的另一个的另一端与进风段管(5)的一端连通，每个测量段管(6)上安装有一个毕托管(10)，每个毕托管(10)连接有一个电子微压计(11)，在每个测量段管(6)侧壁的中部开有至少两个取压孔(6-1)，两个测量段管(6)上的取压孔(6-1)分别通过管路(13)与用于测量压差的电子微压计(12)连接。
2、根据权利要求1所述的用于空气縮扩流动局部阻力测量的实验装置， 其特征在于所述实验段(7)是横截面呈正方形且渐縮的筒体。
3、 根据权利要求1所述的用于空气縮扩流动局部阻力测量的实验装置， 其特征在于所述实验段(7)是由两段横截面呈正方形且渐縮的筒体(7-2) 构成，所述两段横截面呈正方形且渐縮的筒体(7-2)的小端连通在一起。
4、 根据权利要求1所述的用于空气縮扩流动局部阻力测量的实验装置， 其特征在于所述实验段(7)是横截面呈正方形的筒体。
5、 根据权利要求1所述的用于空气縮扩流动局部阻力测量的实验装置， 其特征在于所述实验段(7)是正方形板体，沿所述正方形板体的厚度方向 开有矩形通孔(7-1)。
6、 根据权利要求l、 2、 3、 4或5所述的用于空气縮扩流动局部阻力测量 的实验装置，其特征在于所述实验装置还包括格栅(1)和过滤网(2)，所 述格栅(1)和过滤网(2)由内向外依次安装在测量段管(6)与进风段管(5) 的连接处。
专利摘要用于空气缩扩流动局部阻力测量的实验装置，它涉及一种空气流动局部阻力测量的实验装置。本实用新型为了测量流动过程中局部流动阻力随流道改变及流速改变的变化关系，进而得到一种在相同风速下流动阻力最小的流道结构。变频调速引风机与收缩段管的小端连通，实验段设置在两个测量段管之间并与二者的各自一端可拆卸连通，每个测量段管上安装有一个毕托管，每个毕托管连接有一个电子微压计，在每个测量段管侧壁的中部开有至少两个取压孔，两个测量段管上的取压孔分别通管路与用于测量压差的电子微压计连接。通过本实用新型可得到一种在相同风速下流动阻力最小的流道结构。流动过程阻力减小，使得驱动该流动的风机功率大大降低、耗电量降低、节约能源。
文档编号G01M9/06GK201434759SQ20092010070
公开日2010年3月31日 申请日期2009年8月27日 优先权日2009年8月27日
发明者刘晓波, 姜宝成, 王洪杰, 田灵智, 黄怡珉 申请人:哈尔滨工业大学