东格水槽
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/min | SI单位 |
压力梯度 | 0-500Pa | SI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
- 校准流量计(精度等级≥0.5级)
- 检测密封性(泄漏量≤0.1mL/h)
- 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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