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东格水槽

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东格水槽的原理与应用

一、实验概述

东格水槽是一种用于流体力学研究的实验装置,由德国科学家东格(E. J. D. East)于19世纪末发明。其核心结构包含可调节高度的透明水槽、精密流量计和压力传感器系统。

1.1 主要组件

  • 玻璃水槽(尺寸:1.2m×0.8m×0.6m)
  • 恒温水循环系统(温度控制精度±0.1℃)
  • 多级喷嘴阵列(孔径范围0.1-5mm)

二、工作原理

参数范围单位
流速0.5-50L/minSI单位
压力梯度0-500PaSI单位
可视化层厚度2-8mm毫米

2.1 基本公式

流量计算公式:Q = A × v(A为过流面积,v为平均流速)

压力梯度公式:ΔP = ρ × g × h(ρ为流体密度,g为重力加速度,h为液位差)

三、应用领域

3.1 工业模拟

  • 船舶流体阻力测试
  • 管道系统压力验证
  • 水处理设备效能评估

3.2 教育实验

  • 流体力学基础教学
  • 流体动力学可视化演示
  • 多相流态对比研究

四、维护规范

4.1 每日检查

  1. 校准流量计(精度等级≥0.5级)
  2. 检测密封性(泄漏量≤0.1mL/h)
  3. 清洁玻璃表面(表面粗糙度Ra≤0.1μm)

4.2 季度维护

  • 更换滤芯(建议周期≥200小时)
  • 校准压力传感器(误差≤1.5%)
  • 检测水循环泵效率(COP≥3.5)

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