高清晰油流线显示装置及显示方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高清晰油流线显示装置及显示方法，其包括台架，所述台架上设有第一支撑板，所述台架的上端设有透明的实验盘，所述实验盘的一侧底部连通有进油槽，另一侧底部连通有回油槽，所述第一支撑板上设有油箱，所述油箱上连通有一进油管和一回油管，所述进油管上设有油泵和掺气装置，所述进油管的另一端与所述进油槽连通，所述回油管的另一端与所述回油槽连通，所述实验盘靠近所述进油槽的一端设有导流栅；所述台架上设有清晰显示组件，所述清晰显示组件包括设于所述台架上且距离所述实验盘底部6‑15cm位置处的黑色衬板及设于所述实验盘两侧壁的管灯，该显示装置能够便于观看，能够更加清晰地看清楚油流的运动状态。

High clarity oil streamline display device and display method

The invention provides a high clear oil flow display device and method, which comprises a first support plate is provided with a bench, the bench, the bench is arranged on the upper end of the transparent plate, the bottom side of the experimental disc is communicated with an oil groove, the bottom of the other side is connected with the oil return groove first, the supporting plate is provided with a fuel tank, the fuel tank is communicated with an oil inlet and an oil return pipe, the inlet pump and the aeration device is arranged on the pipe, the other end of the inlet pipe and the oil inlet groove is communicated, the other end of the return pipe and the oil return tank with the experimental plate near one end of the oil inlet groove is provided with a diversion gate; the machine frame is provided with a clear display component, the display assembly includes arranged on the bench and the distance between the experimental plate at the bottom of the 6 15cm position of the black plate and is arranged in the real Check the side walls of the lamp, the display device can be easy to watch, can more clearly see the movement of oil flow.

【技术实现步骤摘要】
高清晰油流线显示装置及显示方法
本专利技术属于实验教学演示设备
，特别涉及一种高清晰油流线显示装置及显示方法。
技术介绍
目前，针对流体流动现象，只能靠书本上的文字描写和教师的语言描述，学生往往感到抽象，而难以理解，因此，为了清晰的演示和观测液体流动现象和流动过程，反映流体运动的基本规律和基本特性，急需开发一种可以把“水力学”和“流体力学”课中的圆柱、机翼、柱群绕流等多种流动现象、流线、迹线及其在工程中的应用直观而形象的显示出来的实验教学演示装置。现有的针对流线、迹线和流谱的演示，最常用的方法有烟风洞法、氢气泡法等，其中，烟风洞法是在洁净的空气中引入烟，由肉眼便可以观察到烟流在空气中的流动图案，而氢气泡法是采用电化学法显示流线，上述的两种流线显示装置均为封闭式结构，无法实现边界层分离及漩涡流发生的区域和形态等流动图像的展示，特别是当试件的突扩、突缩而发生流线的扭曲现象和旋涡、死区等流动图像均无法实现展示，不具有实用性，并且通过实验盘观看试验效果不理想，不够清晰，当在实验盘底部涂覆黑漆时，观看的也不清晰。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种便于清晰地观看实验现象的显示装置，其能够清晰展示油流动状态，使学生加深对流体运动基本规律的认识与理解，以便增强学习兴趣和提高教学质量的高清晰油流线显示装置及显示方法。本专利技术具体技术方案如下：本专利技术提供了一种高清晰油流线显示装置，其包括台架，所述台架上设有第一支撑板，所述台架的上端设有透明的实验盘，所述实验盘的一侧底部连通有进油槽，另一侧底部连通有回油槽，所述第一支撑板上设有油箱，所述油箱上连通有一进油管和一回油管，所述进油管上设有油泵和掺气装置，所述进油管的另一端与所述进油槽连通，所述回油管的另一端与所述回油槽连通，所述实验盘靠近所述进油槽的一端设有导流栅；所述台架上设有清晰显示组件，所述清晰显示组件包括设于所述台架上且距离所述实验盘底部6-15cm位置处的黑色衬板及设于所述实验盘两侧壁的管灯。进一步的改进，所述黑色衬板与所述实验盘底部的距离为10cm。进一步的改进，所述油箱内装有混合油，所述混合油由重量比为1:2的液压油和变压器油组成。进一步的改进，所述管灯包括壳体、设置于所述壳体内的LED灯管和罩设在所述LED灯管上且与所述壳体卡合的透明灯罩，所述透明灯罩的内表面设有沿所述LED灯管长度方向延伸的嵌槽，所述嵌槽内设有横截面为直角三角形的棱镜，所述直角三角形的斜边与一直角边的夹角为52°，所述直角三角形的斜边所在的棱镜面与所述LED灯管对应且其表面依次设有导光板和增光膜。进一步的改进，所述实验盘沿油流动方向的两侧壁均设有第一滑道，所述第一滑道内设有第一螺杆，所述第一螺杆的一端连接有设置在所述台架上的伺服电机，所述第一螺杆上螺接有第一滑块，所述管灯设置于所述第一滑块上。进一步的改进，所述显示装置还包括设于所述实验盘上的流速传感器和与所述流速传感器和伺服电机相连的控制器，所述控制器用于接收流速传感器采集的油的流动速度V，并根据流动速度控制伺服电机的输出速率γ＝V2/L，L为LED灯管的长度。进一步的改进，所述显示装置还包括坡度调节装置，所述坡度调节装置包括第二支撑板和支架，所述台架设于所述第二支撑板上，所述第二支撑板底部分别设有一个第一铰球组件和两个第二铰接组件；所述第一铰球组件包括固定在所述第二支撑板底部的第一阻尼铰球及固定在所述支架上及与所述第一阻尼铰球铰接的第一铰球座；所述第二铰接组件包括设于所述第二支撑板上的第二铰球座及与所述第二铰球座铰接的第二阻尼铰球，所述第二阻尼铰球通过连杆件连接有连杆，所述连杆通过升降组件连接于所述支架上，所述升降组件包括设于所述支架上的升降电机，所述升降电机的输出端连接有第二螺杆，所述第二螺杆上螺接有第二滑块，所述支架上设于供所述第二滑块滑动的第二滑道，两个所述连杆分别与所述第二滑块铰接。进一步的改进，所述显示装置还包括设于所述进油槽内的稳流装置，所述稳流装置包括设于所述进油槽内底部的稳流管和倾斜设于所述实验盘靠近所述进油槽顶部的稳流板，所述稳流管与所述进油管连通，所述稳流管的底部开设有若干出油口，所述稳流板从实验盘顶部向所述进油槽内倾斜，所述稳流板的最底端与所述实验盘底部的距离为1-3cm，且所述稳流板与所述进油槽的内侧壁设有一间隙。进一步的改进，所述掺气装置包括内部设有负压腔的基座和与所述基座一侧螺纹连接的通液管，所述基座上远离所述通液管的一端设有与所述负压腔连通的扩散管，所述扩散管另一端连接所述进油管，所述基座上还连接有与所述负压腔连通的进气管，所述通液管一端与所述进油管连接，所述通液管另一端伸入至所述负压腔内，所述通液管的直径由靠近所述进油管的一端至远离所述进油管的一端逐渐缩小。本专利技术另一方面提供一种高清晰油流线显示方法，该显示方法包括如下步骤：S1：油泵将油箱内的混合油抽出，经掺气装置掺气后，通过进油管进入进油槽；S2：进油槽内的油经过导流栅形成油流线；S3：打开管灯，观察油流线，油流线进入回油槽通过回油管返回至油箱。本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的油流线显示装置能够形象而又直观地反映流体运动规律与特性，学生能够清晰的看清楚油流运动状态，加深了学生对流线和迹线概念及性质的理解，使学生了解液体绕不同物体流动时的流动现象与流动过程，该装置的设计能够增强学生的学习兴趣，同时提高了教师的教学质量，该装置应用范围广泛，可以广泛应用于化工原理、环境工程、化学工程、化工工艺、给排水工程、热力学工程、生物工程等领域的实验教学。附图说明图1为实施例1所述的一种高清晰油流线显示装置的结构框图；图2为实施例1导流栅的俯视图；图3为实施例2管灯的结构示意图；图4为实施例2管灯的横截面剖视图；图5为实施例3实验盘的结构示意图；图6为实施例4坡度调节装置的结构示意图；图7为实施例4不含有第二支撑板的坡度调节装置的结构示意图；图8为实施例5一种高清晰油流线显示装置的结构示意图；图9为实施例5稳流管的剖视图；图10为实施例6掺气装置的剖视图；图11为实施例7一种高清晰油流线显示方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和以下实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1如图1所示，本专利技术实施例1提供了一种高清晰油流线显示装置，如图1所示，该显示装置包括台架1，所述台架1上设有第一支撑板2，所述台架1的上端设有透明的实验盘3，所述实验盘3的一侧底部连通有进油槽4，另一侧底部连通有回油槽5，所述第一支撑板2上设有油箱6，所述油箱6上连通有一进油管7和一回油管8，所述进油管7上设有油泵9和掺气装置20，所述进油管7的另一端与所述进油槽4连通，所述回油管8的另一端与所述回油槽5连通，所述实验盘3靠近所述进油槽4的一端设有导流栅10；所述台架1上设有清晰显示组件，所述清晰显示组件包括设于所述台架1上且距离所述实验盘3底部10cm位置处的黑色衬板11及设于所述实验盘3两侧壁的管灯12。需要说明的是，本专利技术的导流栅是由若干个导流板平行排列而成，相邻两个导流板之间设有间隙，如图2所示，导流板靠近进油槽的一侧横截面为半圆形，远离进油槽的一侧的横截面尺寸逐渐减少并且端部成型为尖端。为了能够清晰的观看油的流动装置，本专利技术在台架上引入了清晰显示组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高清晰油流线显示装置，所述显示装置包括台架(1)，所述台架(1)上设有第一支撑板(2)，所述台架(1)的上端设有透明的实验盘(3)，所述实验盘(3)的一侧底部连通有进油槽(4)，另一侧底部连通有回油槽(5)，所述第一支撑板(2)上设有油箱(6)，所述油箱(6)上连通有一进油管(7)和一回油管(8)，所述进油管(7)上设有油泵(9)和掺气装置(20)，所述进油管(7)的另一端与所述进油槽(4)连通，所述回油管(8)的另一端与所述回油槽(5)连通，其特征在于，所述实验盘(3)靠近所述进油槽(4)的一端设有导流栅(10)；所述台架(1)上设有清晰显示组件，所述清晰显示组件包括设于所述台架(1)上且距离所述实验盘(3)底部6‑15cm位置处的黑色衬板(11)及设于所述实验盘(3)两侧壁的管灯(12)。

【技术特征摘要】
1.一种高清晰油流线显示装置，所述显示装置包括台架(1)，所述台架(1)上设有第一支撑板(2)，所述台架(1)的上端设有透明的实验盘(3)，所述实验盘(3)的一侧底部连通有进油槽(4)，另一侧底部连通有回油槽(5)，所述第一支撑板(2)上设有油箱(6)，所述油箱(6)上连通有一进油管(7)和一回油管(8)，所述进油管(7)上设有油泵(9)和掺气装置(20)，所述进油管(7)的另一端与所述进油槽(4)连通，所述回油管(8)的另一端与所述回油槽(5)连通，其特征在于，所述实验盘(3)靠近所述进油槽(4)的一端设有导流栅(10)；所述台架(1)上设有清晰显示组件，所述清晰显示组件包括设于所述台架(1)上且距离所述实验盘(3)底部6-15cm位置处的黑色衬板(11)及设于所述实验盘(3)两侧壁的管灯(12)。2.如权利要求1所述的高清晰油流线显示装置，其特征在于，所述黑色衬板(11)与所述实验盘(3)底部的距离为10cm。3.如权利要求1所述的高清晰油流线显示装置，其特征在于，所述油箱(6)内装有混合油，所述混合油由重量比为1:2的液压油和变压器油组成。4.如权利要求1所述的高清晰油流线显示装置，其特征在于，所述管灯(12)包括壳体(121)、设置于所述壳体(121)内的LED灯管(122)和罩设在所述LED灯管(122)上且与所述壳体(121)卡合的透明灯罩(123)，所述透明灯罩(123)的内表面设有沿所述LED灯管(122)长度方向延伸的嵌槽(124)，所述嵌槽(124)内设有横截面为直角三角形的棱镜(125)，所述直角三角形的斜边与一直角边的夹角为52°，所述直角三角形的斜边所在的棱镜(125)面与所述LED灯管(122)对应且其表面依次设有导光板(126)和增光膜(127)。5.如权利要求4所述的高清晰油流线显示装置，其特征在于，所述实验盘(3)沿油流动方向的两侧壁均设有第一滑道(31)，所述第一滑道(31)内设有第一螺杆(32)，所述第一螺杆(32)的一端连接有设置在所述台架(1)上的伺服电机(33)，所述第一螺杆(32)上螺接有第一滑块(33)，所述管灯(12)设置于所述第一滑块(33)上。6.如权利要求5所述的高清晰油流动显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括设于所述实验盘(3)上的流速传感器(13)和与所述流速传感器(13)和伺服电机(33)相连的控制器(14)，所述控制器(14)用于接收流速传感器(13)采集的油的流动速度V，并根据流动速度控制伺服电机(33)的输出速率γ＝V2/L，L为LED灯管(122)的长度。7.如权利要求1所述的高清晰油流线显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括坡度调节装置，所述坡度调节装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春华，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11