189310. lajstromszámú szabadalom • Berendezés az áramlástan laboratóriumi oktatásához
t 189 310 2 A találmány olyan berendezésre vonatkozik, amely az áramlástan laboratóriumi oktatásához széleskörűen alkalmazható, és segítségével a kísérleti munka és a tudományos kutatás módszerei g könnyen elsajátíthatók. Az áramlástan oktatásánál alkalmazott laboratóriumi berendezéseknek két fő csoportja ismeretes. Az egyik csoportba a célberendezések tartoznak, amelyekkel igen korlátozott számú és a tudományág szűk területéhez kapcsolódó vizsgálatok végezhetők el. Ezeknél a berendezéseknél általában kevés a változtatás lehetősége, és ezért főként a pedagógiai szempontból kevésbé értékes demonstrációs jellegű mérésekre alkalmasak. 1 A másik csoportot az univerzális berendezések (szélcsatornák, vízcsatornák) alkotják, amelyekkel az áramlástan széles területén végezhetők vizsgálatok, és lehetőséget nyújtanak a vizsgált jellemzők -2Q változtatására is. Ezek a berendezések azonban nagyméretűek, bonyolultak és ennek megfelelően drágák, ugyanakkor az egyszerre kísérletet végző hallgatók száma alig néhány fő lehet, az oktatás céljaira mégsem felelnek meg igazán. Találmányunk célja olyan berendezés kialakítá- 5 sa, amely alkalmas arra, hogy az áramlástan számos területén a hallgatók kutatási jellegű laboratóriumi méréseket végezzenek, ennek megfelelő mértékben univerzális legyen, ugyanakkor egyszerű kivitelével kicsi és olcsó legyen. Találmányunkhoz az 30 a felismerés vezetett, hogy az áramlástani mérések jelentős részénél mindössze egy párhuzamos, állandó sebességű, rendezett, kis turbulenciafokú áramlásra van szükség meghatározott mérési keresztmetszetben. Ehhez az oktatási célokra viszonylag 35 egyszerű, igénytelen berendezés is elegendő. A találmány tehát berendezés az áramlástan laboratóriumi oktatásához, amely egy, célszerűen kerekeken gördülő asztalként van kialakítva, amelynek a felső vízszintes felülete a kísérleti munkafelü- 40 let, ebben egy kifúvó nyílás van, amelyhez alulról egy egyenirányítót, perforált lemezeket, szitákat és konfúzort tartalmazó áramlás egyenletesítő egység kiömlő nyílása illeszkedik, az asztalban egy szabályozható szállítású ventilátor van, amelynek kiöm- 45 lő nyílása összeköttetésben áll az áramlás egyenletesítő egység beömlő nyílásával. A találmány szerinti berendezés egyik előnyös kiviteli alakjánál az asztal egy légmentesen zárt szekrény, ennek belsejében van elhelyezve a ventilá- 50 tor és az áramlás egyenletesítő egység, és a ventilátor kiömlő nyílása, valamint az áramlás egyenletesítő egység beömlő nyílása az asztal zárt belső terébe nyílik. A találmány részeletesebben egy kiviteli példa 55 kapcsán a mellékelt rajz segítségével ismerhető meg, ahol a berendezés belseje látható az oldalfa! eltávolításával. A berendezés a kerekeken gördülő 1 asztalban van elhelyezve, illetve abból van kialakítva. Az l 60 asztal tetőlapja a 2 kísérleti munkafelület. Ebben van elhelyezve a 3 kifúvó nyílás. Az 1 asztal alja zárt szekrényként van kialakítva. Ebben helyezkedik el a 4 ventilátor, amelynek légszállítása az 5 fordulatszám szabályozóval változ- 65 tatható. A 4 ventilátor járókerekének kiegyensúlyozatlanságából eredő rezgések 2 kísérleti munkafelületére történő átterjedésének megakadályozására a 6 gumirugó szolgál. Az 1 asztal alatti zárt szekrény két részre a 9 nyomótérre és a 8 szívótérre van osztva egy fallal. A 4 ventilátor szívónyílása a 8 szívótérrel van összekötve, a 8 szívótér a 7 nyílásokon át a környezettel van összeköttetésben. A 4 ventilátor kiömlő nyílása a 9 nyomótérbe torkollik. A 9 nyomótér teljesen zárt, pontosabban csak a 3 kifúvó nyílás az egyetlen nyílása. Ehhez a 3 kifúvó nyíláshoz van illesztve a 10 áramlás egyenletesítő egység, amelyben egyenirányító, perforált lemez, szíta és konfúzor van elhelyezve. Ennek a beömlő nyílása ugyancsak a 9 nyomótérbe nyílik. A berendezés a következőképpen működik. A 4 ventillátor a 7 nyíláson és a 8 szívótéren keresztül levegőt szív a környezetből, és ezt a 9 nyomótérbe szállítja. Innen a levegő a 10 áramlás egyenletesítő egységen és a 3 kifúvó nyíláson keresztül függőlegesen felfelé kiáramlik az 1 asztalból. Ez a levegősugár egyenirányított, párhuzamos, rendezett és kis turbulenciafokú. A levegősugár sebessége az 5 fordulatszám szabályozó segítségével állítható be. A 2 kísérleti munkafelületre mérőműszerek, felfogó- és mozgatószerkezetek és mérleg helyezhető el. A berendezéssel többek között hengeres és téglalap keresztmetszetű szabadsugarak jellemzői, áramlásba helyezett testekre ható erő, hidraulikai elemek (könyök, csappantyú, elágazás) áramlási veszteségei, a diffúzorok működése, a csatornákban kialakuló és a testek körüli nyomásmegoszlás, testek mögötti áramlási nyom, szilárd felületek mellett kialakuló határréteg jellemzői vizsgálhatók, áramlásmérő műszerek kalibrálhatok, lehetőség van az áramlás jellemzőinek megfigyelésére az áramlás láthatóvá tételével. Szabadalmi igénypontok 1. Berendezés az áramlástan laboratóriumi oktatásához, azzal jellemezve, hogy egy, célszerűen kerekeken gördülő asztalként (1) van kialakítva, amely legalább részben légmentesen zárt szekrény, és amelynek a felső vízszintes felülete a kísérleti munkafelület (2), ebben egy kifúvó nyílás (3) van, amelyhez alulról egy egyenirányítót, perforált lemezeket, szitákat és konfúzort tartalmazó áramlás egyenletesítő egység (10) kiömlő nyílása illeszkedik, a szekrényben egy szabályozható szállítású ventilátor (4) van, amelynek kiömlő nyílása összeköttetésben áll az áramlás egyenletesítő egység (10) beömlő nyílásával. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az asztal (1) egy légmentesen zárt szekrény, ennek belsejében van elhelyezve a ventilátor (4) és az áramlás egyenletesítő egység (10), és a ventilátor (4) kiömlő nyílása, valamint az áramlás egyenletesítő egység (10) beömlő nyílása az asztal (1) zárt belső terébe (9) nyílik. 1 oldal rajz 2
