Устройство для демонстрации вихревого перемещения жидкости

.Тесленконко и тельство СССР В 1/00, 1982. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИПРИ ГННТ ССО(71) Московский инсго машиностроения(56) Авторское свицУ 1020851, кл, С 09 ДЕМОНСТРАЦИИ ИЯ ЖРЩКОСТИ осится к демони позволяет вать процессы ия жидкостей с ими свойствами атами работы и ный КПД проточине Устройство(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИХРЕВОГО ПЕРЕМЕЩЕН (57) Изобретение отн страционным приборам наглядно демонстрир вихревого перемещен различными физическ с минямальными затр определять оптималь ных частей гидромаш следовательно соединенные2 из прозрачного материом рабочей среды, связанционным каналом 3, препоток элементы, выполиде сменных насадков 4 с проходными сечениями,средство подсветки 5 содержит п емкости 1 ала с пото ные циркул граждающие ненные в в различными нагнетател 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 выполненыэластичными и снабжены обратнымиклапанами 11 и 12, нагнетатель состоят из электромагнитного фиксатораи ударника 15 заданной массы, взаимодействующего с эластичной стенкойемкости. При поочередном освобождениис заданным временным интерваломударников 15 последние ударяют поэластичным стенкам 9 и 10, которыев свою очередь передают импульс жид1481834кости, 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 сразличными физическими свойствами,определяют КПД нагнетателя, оптимальную толщину пристеночного вихревогослоя и минимальные затраты работына перемещение жидкости. 2 ил, Изобретение относится к демонстрационным .приборам и может бытьиспользовано, например, при моделировании проточных частей гидрома 5шины в процессе обучения по курсугидравлики и гидродинамики,Цель изобретения - расширениедемонстрационных возможностей,На фиг.1 представлена схема предла Огаемого устройства, общий вид; на фиг. 2 схема выполнения магнитной защелки.Устройство для демонстрации вихревого перемещения жидкости содержитпоследовательно соединенные емкости1 и 2 из прозрачного материала спотоком рабочей среды, связанныециркуляционным каналом 3, преграждающие поток элементы, выполненныев виде сменных насадков 4 с различными проходными сечениями и расположенные на выходе из емкостей 1 и2, нагнетатели, средство 5 подсветки и связанные магистралями 6 с полостями емкостей 1 и 2, резервуары 257 и 8 для рабочей среды.Передние стенки 9 и 10 емкостей1 и 2 выполнены эластичными и снабжены обратными клапанами 11 и 12для пропускания жидкости в Одном Зонаправлении. Каждый нагнетатель состоит из электромагнитного фиксатора, имеющего катушку соленоида 13,охватывающую сердечник 14, выполненный в виде охватывающего магистраль6 металлического кольца, и ударника 15 заданной массы, связанноготарированной 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 чегосердечники 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 поочередноударники 15 с заданным временным интервалом, который может регулироваться, например, посредством электрореле, одновременно обеспечивающегозапитку и обесточивание соленоидов13 с заданной частотой.В результате этого ударники 15под действием пружин 16 ударяют поэластичным стенкам 10 и 9, которыев 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 емкости1 в емкость 2. При этом рабочая среда в виде генерируемых порций жидкости, проходя через сменные насад"ки 4, вызывает вихревые потоки,которые визуально наблюдают в циркуляционном канале 3,Меняя сменные насадки 4, имеющиеразличные проходные сечения, режимработы нагнетателей путем, например,изменения частоты взаимодействияударников 15 с эластичными стенкамиЗаказ 2695/53 Тираж 470 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, 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 тратитУ5 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 изобретенияУстройство для демонстрации вих 20 ревого перемещения жидкости, содержащее емкость из прозрачного материала с потоком рабочей среды, преграж.дающие поток элементы, расположенныев емкости, нагнетатель, средствеподсветки и связанные магистралямис полостью емкости резервуары длярабочей среды, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширениядемонстрационных возможностей оноснабжено дополнительной емкостью,связанной циркуляционным каналом сосновной емкостью, нагнетатель состоит из электромагнитных фиксаторови подпружиненных ударников заданноймассы, взаимодействующих с переднейстенкой обеих емкостей, при этомстенки выполнены эластичными и снабжены обратили клапанами, а преграждающие поток элементы выполненыв виде сменных насадок с различнымипроходными сечениями.