本实用新型涉及一种实验仪器，尤其涉及一种绕流演示仪。
背景技术：
绕流是流体绕过置于无限流体中的物体的流动，或物体无限流体中运动，是自然界和工程中常见的粘性流体运动形式，比如空气绕过机翼、水流绕过桥墩、船舶在海洋航行、流体掠过换热管束、颗粒和液滴在气流中沉降等都会产生绕流，绕流问题是流体力学中的经典问题，通过绕流实验研究对于优化结构设计、预防结构失事等具有重要工程实践价值和理论支撑意义。但是，现有的绕流实验仪器，通常调节不便，仪器的稳定性和可靠性较低，从而影响实验的精度和效果。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提出一种绕流演示仪，可以解决上述技术问题中的至少一个，本实用新型的技术方案如下：
绕流演示仪，包括机架，机架上设置有演示槽及能够为演示槽循环供液的供液装置，演示槽内设置有用于安置试件的第一安装孔，演示槽的一端通过铰接机构与机架铰接，演示槽的另一端通过调高装置与机架连接，调高装置能够推动演示槽通过铰接机构进行上下摆动。
在一些实施方式中，供液装置包括液箱及与液箱相配合的供液泵，供液泵与设置在演示槽入口的出液管连通，演示槽的出口处设置有与液箱相连通的回液槽。
在一些实施方式中，演示槽的出口设置有向下倾斜的出液部，回液槽位于出液部的下方。
在一些实施方式中，多个出液管沿演示槽的宽度方向均布。
在一些实施方式中，演示槽的入口处设置有滤网。
在一些实施方式中，演示槽的入口处设置有隔液板，隔液板上沿其长度方向均布有多个用于液体通过的第一槽体。
在一些实施方式中，铰接机构包括与演示槽连接的第一支座及与机架连接的第二支座，第一支座与第二支座通过第一转轴铰接。
在一些实施方式中，两个调高装置对称设置在演示槽一端下方的两侧。
在一些实施方式中，机架的底部设置有脚轮。
在一些实施方式中，调高装置包括沿竖直方向的第一螺杆及设置在机架上的固定座，第一螺杆的上端与演示槽固定连接且其下端与设置在固定座上的调节轮螺纹连接，固定座与调节轮轴向固定且圆周方向能够相对转动。
本实用新型的有益效果是：在使用过程中，试件通过第一安装孔安置在演示槽中，供液装置为演示槽循环供液后，液体流经试件会发生形态、流速等改变，即绕流现象，通过调高装置能够使演示槽以其一端的铰接机构为轴心进行上下摆动，从而能够对演示槽进行高度调平，操作简单、方便，提高了设备的稳定性和可靠性，保证实验的精度和效果，进而更好地对优化结构设计、预防结构失事等起到重要工程实践价值和理论支撑意义。
另外，在本实用新型技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的一种实施方式的绕流演示仪的立体图。
图2为本实用新型的一种实施方式的绕流演示仪的第一结构示意图。
图3为本实用新型的一种实施方式的图2中a处的局部放大图。
图4为本实用新型的一种实施方式的绕流演示仪的第二结构示意图。
图5为本实用新型的一种实施方式的图4中b处的局部放大图。
附图中标号说明，机架1，脚轮11，演示槽2，第一安装孔21，出液部22，供液装置3，液箱31，供液泵32，出液管33，回液槽34，试件4，调高装置5，第一螺杆51，固定座52，调节轮53，安装座54，铰接机构6，第一支座61，第二支座62，第一转轴63，滤网7，隔液板8，第一槽体81。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“两端”、“两侧”、“底部”、“顶部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“上级”、“下级”、“主要”、“次级”等仅用于描述目的，可以简单地用于更清楚地区分不同的组件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
图1为本实用新型的一种实施方式的绕流演示仪的立体图，图2为本实用新型的一种实施方式的绕流演示仪的第一结构示意图，图3为本实用新型的一种实施方式的图2中a处的局部放大图，图4为本实用新型的一种实施方式的绕流演示仪的第二结构示意图，图5为本实用新型的一种实施方式的图4中b处的局部放大图。
实施例：
如图1～5所示，绕流演示仪，包括机架1，机架1上设置有演示槽2及供液装置3，供液装置3能够为演示槽2循环供液，演示槽2通常位于机架1的顶部，供液装置3通常位于演示槽2的下方，根据不同的实验要求，供液装置3供给的液体可以是水、油或其他合适的液体。演示槽2内设置有用于安置试件4的第一安装孔21，演示槽2的一端通过铰接机构6与机架1铰接，演示槽2的另一端通过调高装置5与机架1连接，调高装置5能够推动演示槽2通过铰接机构6进行上下摆动，从而能够对演示槽2进行高度调平，保证绕流实验稳定地进行。
供液装置3包括液箱31及与液箱31相配合的供液泵32，供液泵32通过管道与设置在演示槽2入口的出液管33连通，演示槽2的出口处设置有与液箱31相连通的回液槽34，回液槽34通过管道与液箱31连通。在使用时，供液泵32将液箱31内的液体通过出液管33送入演示槽2中，液体沿演示槽2流出到回液槽34，回液槽34中的液体再流回到液箱31，从而实现对演示槽2循环供液。
演示槽2的出口设置有向下倾斜的出液部22，回液槽34位于出液部22的下方，出液部22通常为向下倾斜的斜面或者弧面，从而能够减小液体对于回液槽34冲击力，便于演示槽2中的液体更好地流出到回液槽34中。
通常，液体在演示槽2中的流动方向与演示槽2的长度方向一致，多个出液管33沿演示槽2的宽度方向均布，从而能够保证液体在演示槽2中更加均匀地流动。
演示槽2的入口处还设置有滤网7，滤网7能够过滤液体中的杂物、泡沫等，比如一些油液从出液管33出来后会产生一定的泡沫，从而防止液体中的杂物、泡沫等对绕流实验造成不良影响，保证实验更好地进行。
演示槽2的入口处设置有隔液板8，隔液板8上沿其长度方向均布有多个用于液体通过的第一槽体81，进入演示槽2中的液体通过均布的多个第一槽体81后，能够呈均布的多条线形液流流经安置在演示槽2中的试件4，从而能够使绕流现象更加明显，便于更清楚地观察液流的形态、流速等改变。
铰接机构6包括与演示槽2连接的第一支座61及与机架1连接的第二支座62，第一支座61与第二支座62通过第一转轴63铰接，第一支座61和第二支座62上分别设置有与第一转轴63转动连接的连接孔，通常第一转轴63的一端设置有凸缘且其另一端设置有锁定螺母，第一转轴63穿过第一支座61和第二支座62上的连接孔后，通过凸缘和锁定螺母能够防止第一转轴63轴向窜动，操作简单、方便。此外，第一转轴63也可以采用螺钉，螺钉具有与第一支座61和第二支座62上的连接孔相配合的光滑段。
铰接机构6和调高装置5的数量和排布根据具体的情况而定，通常两个调高装置5对称设置在演示槽2一端下方的两侧，两个铰接机构6对称设置在演示槽2另一端下方的两侧，这样结构更加稳定、可靠。
机架1的底部设置有脚轮11，通常机架1底部的四个端角处分别设置有脚轮11，通过脚轮11便于移动设备。此外，机架1底部的四个端角处还可以分别设置可调脚，便于对设备整体进行调平。
调高装置5包括沿竖直方向的第一螺杆51及设置在机架1上的固定座52，第一螺杆51的上端与演示槽2固定连接，第一螺杆51的下端与设置在固定座52上的调节轮53螺纹连接，固定座52与调节轮53轴向固定且圆周方向能够相对转动，演示槽2上设置有与第一螺杆51连接的安装座54。当需要对演示槽2进行高度调平时，旋转调节轮53，由于调节轮53轴向固定且与第一螺杆51螺纹连接，所以第一螺杆51能够随调节轮53的旋转而进行上下移动，从而推动演示槽2的一端上下移动以对演示槽2进行高度调平，操作简单、方便，结构稳定、可靠。
通常，调节轮53靠近固定座52的一端具有与限位部，限位部的外径大于调节轮53的外径，固定座52的底部设置有与限位部相配合的第二槽体，固定座52上设置调节轮53相配合且与第二槽体连通的通孔，第二槽体的直径大于通孔的直径，从而使限位部与第二槽体轴向固定且圆周方向能够相对转动。此外，为了便于限位部与第二槽体圆周方向相对转动，限位部与第二槽体之间还可以设置无油轴套等。
在使用过程中，相应的试件4通过第一安装孔21安置在演示槽2中，供液装置3的供液泵32将液箱31内的液体通过出液管33送入演示槽2中，液体沿演示槽2依次进过滤网7、隔液板8、试件4后流出到回液槽34，回液槽34中的液体再流回到液箱31，从而为演示槽2循环供液，演示槽2中液体流经试件4时，液体的形态、流速等会发生改变，即绕流现象，试件4的形状、大小等不同，液体的形态、流速等变化程度也不同。此外，还可以采用piv图像采集对实验过程中液体的流速变化等进行实时监测，piv(particleimagevelocimetry)又称粒子图像测速法，是一种新颖的全场、无干扰、瞬时流速测量技术。
与现有技术相比，本实用新型的优点有：操作简单、方便，演示槽2的入口处的滤网7能够过滤液体中的杂物、泡沫等，防止液体中的杂物、泡沫等对绕流实验造成不良影响，演示槽2的入口处设的隔液板8能够使绕流现象更加明显，便于更清楚地观察液流的形态、流速等改变，调高装置5能够使演示槽2以其一端的铰接机构6为轴心进行上下摆动，以对演示槽2进行高度调平，从而提高了设备的稳定性和可靠性，保证实验的精度和效果，进而更好地对优化结构设计、预防结构失事等起到重要工程实践价值和理论支撑意义，比如为实际海上行船提供阻力数据、为桥墩的受力情况提供等理论支撑等，应用范围广。
以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，应当理解的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以根据上述说明加以改进或替换，而所有这些改进和替换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。在这种情况下，所有细节都可以用等效元素代替，材料、形状和尺寸也可以是任意的。
1.绕流演示仪，其特征在于，包括机架(1)，所述机架(1)上设置有演示槽(2)及能够为所述演示槽(2)循环供液的供液装置(3)，所述演示槽(2)内设置有用于安置试件(4)的第一安装孔(21)，所述演示槽(2)的一端通过铰接机构(6)与所述机架(1)铰接，所述演示槽(2)的另一端通过调高装置(5)与所述机架(1)连接，所述调高装置(5)能够推动所述演示槽(2)通过所述铰接机构(6)进行上下摆动。
2.根据权利要求1所述的绕流演示仪，其特征在于，所述供液装置(3)包括液箱(31)及与所述液箱(31)相配合的供液泵(32)，所述供液泵(32)与设置在所述演示槽(2)入口的出液管(33)连通，所述演示槽(2)的出口处设置有与所述液箱(31)相连通的回液槽(34)。
3.根据权利要求2所述的绕流演示仪，其特征在于，所述演示槽(2)的出口设置有向下倾斜的出液部(22)，所述回液槽(34)位于所述出液部(22)的下方。
4.根据权利要求2所述的绕流演示仪，其特征在于，多个所述出液管(33)沿所述演示槽(2)的宽度方向均布。
5.根据权利要求1所述的绕流演示仪，其特征在于，所述演示槽(2)的入口处设置有滤网(7)。
6.根据权利要求1所述的绕流演示仪，其特征在于，所述演示槽(2)的入口处设置有隔液板(8)，所述隔液板(8)上沿其长度方向均布有多个用于液体通过的第一槽体(81)。
7.根据权利要求1所述的绕流演示仪，其特征在于，所述铰接机构(6)包括与所述演示槽(2)连接的第一支座(61)及与所述机架(1)连接的第二支座(62)，所述第一支座(61)与所述第二支座(62)通过第一转轴(63)铰接。
8.根据权利要求1所述的绕流演示仪，其特征在于，两个所述调高装置(5)对称设置在所述演示槽(2)一端下方的两侧。
9.根据权利要求1所述的绕流演示仪，其特征在于，所述机架(1)的底部设置有脚轮(11)。
10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的绕流演示仪，其特征在于，所述调高装置(5)包括沿竖直方向的第一螺杆(51)及设置在所述机架(1)上的固定座(52)，所述第一螺杆(51)的上端与所述演示槽(2)固定连接且其下端与设置在所述固定座(52)上的调节轮(53)螺纹连接，所述固定座(52)与所述调节轮(53)轴向固定且圆周方向能够相对转动。
技术总结