空化演示管的制作方法
【技術領域】
[0001]實用新型涉及一種演示管，具體涉及一種產生空泡變化現象的演示管，屬于流體力學技術領域。
【背景技術】
[0002]空化現象是流體高速流動時，局部壓力低于飽和蒸汽壓力以下時出現的空泡生長、長大、潰滅等現象。空化現象往往會造成金屬腐蝕，并會引起震動，增加噪音等；因此觀察空化現象的產生與發展具有重要的意義。但是在當前教學過程中，通常觀測水洞中高速螺旋槳和繞水翼產生的空化，此類方法存在實驗設備龐大、不易于教學演示、成本高昂等不利因素。
[0003]申請號為201420238101.8 (授權號為CN 203910111)的實用新型專利《空化演示管》中公開了一種應用于實踐教學中觀測空泡空化的設備，該設備由玻璃長管，橡膠底塞，帶孔橡膠塞三部分組成。對玻璃長管施力，使其高速移動，長管底部壓力液體的飽和蒸汽壓，就會發生空化現象。由于為透明長管，能夠直觀地顯現出空化現象。該設備雖然能一定程度上進行教學實踐活動，但是還存在以下問題:
[0004](I)橡膠底塞具有柔韌性，能夠抵消管內的壓力波動，不利于空化的發生；
[0005](2)橡膠塞與玻璃長管的連接不能達到實際操作過程中的密封性，造成長管中的液體滲漏；
[0006](3)上端帶孔橡膠塞中的可自由封閉的氣孔不能滿足實際操作過程中產生真空的效果。
【實用新型內容】
[0007]有鑒于此，本實用新型提供一種空化演示管，該空化演示管結構簡單，能夠快捷高效的產生空化效果，且密封性能好。
[0008]該空化演示管包括:有機玻璃長管、上密封部件和下密封部件；所述有機玻璃管為兩端開口的空心管狀結構，其內部盛裝用于產生空化的液體；兩端分別通過所述上密封部件和下密封部件封閉。
[0009]所述上密封部件為中心加工有通氣孔的金屬塞，所述通氣孔中設置有氣門；所述下密封部件包括金屬環和金屬管塞；所述金屬環兩端均開口，其外圓周面上設置有粗牙外螺紋，內圓周面上設置有細牙內螺紋；所述有機玻璃管與下密封部件配合端的內圓周面上設置粗牙內螺紋，從而將金屬環螺紋連接在有機玻璃長管的端部，并通過膠劑密封其與有機玻璃長管之間的縫隙；所述金屬管塞的外圓周面上設置有細牙外螺紋，從而與金屬環螺紋連接。
[0010]作為本實用新型的一種優選方式，在所述金屬塞的圓周面上設置粗牙外螺紋，所述有機玻璃管與其配合端的內圓周面上設置粗牙內螺紋，金屬塞螺紋連接在有機玻璃長管的端部，并通過膠劑密封其與有機玻璃長管之間的縫隙。
[0011]有益效果:
[0012](I)該空化演示管結構簡單，采用金屬管塞不會抵消管內的壓力波動，利于空化的產生。
[0013](2)采用螺紋和膠劑密封配合的密封方式能夠實現可靠的密封效果，保證試驗過程中管內的液體不會滲漏。
[0014](3)上密封部件通過氣門封閉氣孔，以滿足實際操作過程中所需的真空效果。
【附圖說明】
[0015]圖1為該空化演示管的整體結構示意圖；
[0016]圖2為該空化演示管上密封部件的結構示意圖；
[0017]圖3為該空化演示管下密封部件的結構示意圖。
[0018]其中:1_金屬塞、2-通氣孔、3-玻璃長管、4-金屬管塞、5-金屬環
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖并舉實施例，對本實用新型進行詳細描述。
[0020]本實用新型提供一種利于產生空化且密封效果好的空化演示管。該空化演示管的具體結構如圖1所示，包括有機玻璃長管3、上密封部件和下密封部件。
[0021]其中有機玻璃管3為兩端開口的空心管狀結構；上密封部件為柱形結構的金屬塞1，其一端與有機玻璃長管3的中心孔匹配，由此形成柱形密封面；另一端具有直徑較大的軸肩，以便于金屬塞I的取放。為實現可靠密封，在金屬塞I的圓周面上設置粗牙外螺紋，有機玻璃管3與其配合的內圓周面上設置粗牙內螺紋，從而將金屬塞I螺紋連接在有機玻璃長管3的端部，并且由膠劑密封其與有機玻璃長管3之間的縫隙。
[0022]沿所述金屬塞I的中心軸線方向加工有軸向截面為十字型的柱形通氣孔2，如圖2所示，即該通氣孔2中間部分孔徑較大，兩端孔徑一致。所述通氣孔中設置配套的氣門；同時為該通氣孔應配套相應的抽氣裝置，便于降低有機玻璃管3內部的壓力。
[0023]所述下密封部件包括金屬環5和金屬管塞4，如圖3所示。所述金屬環5兩端均開口，其一端與有機玻璃長管3的中心孔匹配，由此形成柱形密封面；另一端具有直徑較大的軸肩。金屬環5與有機玻璃長管3的中心孔匹配的外圓周面上設置有粗牙外螺紋，其內圓周面上設置有細牙內螺紋。所述有機玻璃管3與下密封部件配合端的內圓周面上設置有相應的粗牙內螺紋，從而將金屬環5螺紋連接在有機玻璃長管3的端部，并且由膠劑密封其與有機玻璃長管3之間的縫隙。所述金屬管塞4為柱形結構，其一端與金屬環5的中心孔匹配，另一端加工有軸肩。在其與金屬環5的中心孔匹配的外圓周面上設置有細牙外螺紋，從而與金屬環5螺紋連接，實現有機玻璃管3端部的密封。
[0024]該空化演示管的工作原理為:在通過所述上密封部件和下密封部件密封有機玻璃長管3前，在有機玻璃長管3內部加注適量的配套試驗用液體；然后采用抽氣裝置利用通氣孔將有機玻璃長管3內液面上方的空氣全部抽出，使有機玻璃長管3內除液體以外部分為真空狀態，由此能夠使管內空氣壓力達到最小，有機玻璃長管3底部液體更容易達到飽和蒸汽壓。然后對有機玻璃長管3施力，使其高速移動，當有機玻璃長管3底部壓力低于液體的飽和蒸汽壓時，就會發生空化現象，空泡不斷生成和潰滅。由于有機玻璃長管3為透明長管，從而能夠直觀地顯現出空化現象。
[0025]根據空化現象發生的機理，改變有機玻璃長管3內液體的溫度，在管內液體中加入少量食鹽作為空化核子，可在較小的施力情況下獲得較好的空化演示效果。
[0026]綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.空化演示管，其特征在于，包括:有機玻璃長管(3)、上密封部件和下密封部件；所述有機玻璃長管(3)為兩端開口的空心管狀結構，其內部盛裝用于產生空化的液體；兩端分別通過所述上密封部件和下密封部件封閉； 所述上密封部件為中心加工有通氣孔(2)的金屬塞(I)，所述通氣孔(2)中設置有氣門；所述下密封部件包括金屬環(5)和金屬管塞(4);所述金屬環(5)兩端均開口，其外圓周面上設置有粗牙外螺紋，內圓周面上設置有細牙內螺紋；所述有機玻璃長管(3)與下密封部件配合端的內圓周面上設置粗牙內螺紋，從而將金屬環(5)螺紋連接在有機玻璃長管(3)的端部，并通過膠劑密封其與有機玻璃長管(3)之間的縫隙；所述金屬管塞(4)的外圓周面上設置有細牙外螺紋，從而與金屬環(5)螺紋連接。
2.如權利要求1所述的空化演示管，其特征在于，在金屬塞(I)的圓周面上設置粗牙外螺紋，所述有機玻璃長管(3)與其配合端的內圓周面上設置粗牙內螺紋，金屬塞(I)螺紋連接在有機玻璃長管(3)的端部，并通過膠劑密封其與有機玻璃長管(3)之間的縫隙。
【專利摘要】本實用新型提供一種空化演示管，能夠快捷高效的產生空化效果，且密封性能好。包括有機玻璃長管、上密封部件和下密封部件；有機玻璃管內部盛裝用于產生空化的液體，兩端分別通過上密封部件和下密封部件封閉。上密封部件為中心加工有通氣孔的金屬塞，通氣孔中設置有氣門；下密封部件包括金屬環和金屬管塞；金屬環兩端均開口，其外圓周面上設置有粗牙外螺紋，從而螺紋連接在有機玻璃長管的端部，并通過膠劑密封其與有機玻璃長管之間的縫隙。金屬環的內圓周面上設置有細牙內螺紋，金屬管塞的外圓周面上設置有細牙外螺紋，從而與金屬環螺紋連接。該空化演示管結構簡單，采用金屬管塞不會抵消管內的壓力波動，利于空化的產生。
【IPC分類】G09B23-12
【公開號】CN204537565
【申請號】CN201520076153
【發明人】張敏弟, 馬瀟健, 楊英俊
【申請人】北京理工大學
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年2月3日