基本信息
- 项目名称：
- 综合流体实验装置的设计制作与应用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本项目自行设计和搭建了一套流体综合实验装置，该装置包括离心泵特性曲线测定，多种类型直管（光滑管，粗糙管，细管，粗管）阻力测定，U型管、直角弯头、阀门、突然扩大或缩小局部阻力测定等多项实验功能。整个装置设计新颖、测量方法先进、测量项目丰富；布管整齐美观、结构紧凑、功能转换快捷、操作简便；易于装拆、可灵活改变测量项目，是一套适用于流体输送与流体流动分析的综合实验装置。
- 详细介绍：
- 该装置包括离心泵特性曲线测定，多种类型直管（光滑管，粗糙管，细管，粗管）阻力及摩擦系数测定，U型管、直角弯头、阀门、突然扩大或缩小局部阻力测定等多项实验功能。整个装置设计新颖、测量方法先进、测量项目丰富；布管整齐美观、结构紧凑；功能转换方便快捷、操作简便；易于装拆、可灵活改变测量项目。既可作为单项化工原理实验设备使用，也可作为进行流体输送与流体流动实验分析的综合实验装置。本装置与市场同类设备相比，低于市场价格，并且美观实用，易于装拆、维修和升级。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计发明的目的是提高实验装置的集成功能，丰富实验项目，实现对流体输送与流体流动性能的综合分析与研究，且装置便于拆装、维修和升级。 创新点： 1. 该设备为离心泵特性曲线实验和阻力测定实验的组合，两套管路系统布局分明、互不干扰，即可作为单一实验项目，也可作为综合实验。实现了设备功能的多样化，并且还可以通过改变传压管路，改变测量项目。 2. 本装置阻力测定项目多达8项，涵盖了各种类型的局部阻力损失项目。如U形管测量项目，在已调研的相关设备中均未出现，但该结构在换热器中很常见，考察其局部阻力对于研究U形管换热器压降状况是非常必要的。 3. 装置的搭建应用了各种管路连接方式，如焊接、螺纹连接、法兰连接、卡套连接。卡套连接在类似设备中不曾采用，考虑到卡套连接施工快捷，密封性好，便于拆卸的优点，故率先在流体实验设备中采用该连接方式。从而使测量管路易维修、易更换，整个设备易改造升级。
科学性、先进性
- 该装置设计新颖，实现多种实验功能的集成，且布管整齐、结构紧凑、操作简便；测量方法先进适用，利用压差传感器与U形管压差计两种测量方法实现对阻力的测定，功能转换方便快捷；测量项目丰富，采用七通阀实现被测项目的灵活改变；管路连接广泛采用了卡套接头连接方式，使设备易于装拆、易于维修和升级。
获奖情况及鉴定结果
- 该项目2010年被评为国家级大学生创新实验项目（项目编号：101074905），且于2011年5月14日通过项目结题答辩，提前一年结题。 2010年10月19日—21日，本设备参加了在北京举行的高等学校国家级实验教学示范中心建设成果展示交流会，获得其他院校的好评。 2011年5月，本作品被评为宁夏大学第七届“挑战杯”学生课外学术科技作品特等奖。
作品所处阶段
- 该装置已搭建完成，并通过测试达到了设计要求和实验要求。
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 该装置尺寸为：长2米，高1.95米，宽0.5米。不便于长途运输，可展示形式为视频、图片资料。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该装置是包括离心泵特性曲线测定，多种类型直管（光滑管，粗糙管，细管，粗管）阻力及摩擦系数测定，U型管、直角弯头、阀门、突然扩大或缩小局部阻力测定等多项实验功能的综合流体实验装置。设计新颖、测量方法先进、测量项目丰富；布管整齐美观、结构紧凑、功能转换快捷、操作简便；易于装拆、可灵活改变测量项目，经测试完全达到实验要求。它是一套适合于本科化工原理流体输送实验和测定流体流动阻力的实验装置，也可作为其他专业的流体综合实验装置。 该装置与同类设备相比造价低、体积小、操作简便，便于学生掌握，有一定的推广应用价值。
同类课题研究水平概述
- 目前，常用的流体实验设备，一种是离心泵的性能特性曲线测定实验，实验是在固定转速下测定离心泵的特性曲线；另一种是单项流体流动阻力实验，该实验是测定流体在直管内流动时的流动阻力及管内的摩擦系数。测量项目单一，维修和改造困难较大。市场上销售的这类单一功能的实验设备，其价格一般在2~3万元。也有综合多项实验功能的实验装置，但其市场价格大约可达4.0~6.5万元，价格较高，体积较大，管路复杂，不便于拆装，后期维修和升级困难较大。 因此，很多高校采用自制此类设备来完成流体流动的综合实验。一般自制的此类设备大多采用传统的大直径管道，制作成本较高，设备较为笨重，不便移动和改造。
