專利名稱：氣流旋轉(zhuǎn)演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)演示儀器，主要用于演示氣流旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的一些物理現(xiàn)象。
旋風(fēng)是一種很常見的自然現(xiàn)象，強(qiáng)大的旋風(fēng)還將給人們的生命和財產(chǎn)帶來危害。這是因?yàn)楫?dāng)氣流旋轉(zhuǎn)時，就會產(chǎn)生一種向外的離心現(xiàn)象，而致使旋渦中心形成低壓，氣流旋轉(zhuǎn)的速度越高，這種離心的現(xiàn)象就越強(qiáng)。當(dāng)達(dá)到一定程度時，氣流中心的旋渦在真空低壓的形況下，將把旋渦中心下的物體吸引起來，并拋向空中，而形成旋風(fēng)現(xiàn)象。每年全球由于旋風(fēng)所造成的災(zāi)害損失是相當(dāng)驚人的。因此，這種由于氣流旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的旋風(fēng)現(xiàn)象倍受人們的關(guān)注，目前小學(xué)的自然，中學(xué)、大學(xué)的物理課都有這方面的教學(xué)內(nèi)容。然而，遺憾的是在教學(xué)中，除了圖片和口頭講解外，尚缺乏一種能直觀表示旋轉(zhuǎn)氣流空氣動力學(xué)離心現(xiàn)象的教學(xué)演示儀器，因而使學(xué)生的理解將發(fā)生一定的困難。
本實(shí)用新型的目的旨在針對現(xiàn)有教具的不足，提出一種能清楚直觀演示出氣流高速旋轉(zhuǎn)時向外離心現(xiàn)象，以及氣流中心旋渦吸引物體的空氣動力學(xué)現(xiàn)象的演示教學(xué)儀器。
根據(jù)本實(shí)用新型的目的，所提出的一種技術(shù)實(shí)施方案是；利用電機(jī)帶動一透明的直管旋轉(zhuǎn)，在直管的頂部又對接有一透明的斜形管，斜形管與透明直管段一起旋轉(zhuǎn)而形成旋風(fēng)狀況，并通過直管段的底部吸入存放在下部箱體內(nèi)的物體碎屑，使得碎屑通過透明管旋狀吸引向上，并拋出管外，而達(dá)到演示旋風(fēng)狀況物理效果的目的。
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述；


圖1為本實(shí)用新型主視部面圖；圖2為本實(shí)用新型俯視圖；從附圖中可以看出本實(shí)用新型由外殼(1)、調(diào)速器(2)、透明直管(3)透明斜形管(4)、電動機(jī)(5)、軸承(6、14)，傳動皮帶(7)及平衡機(jī)構(gòu)(8)幾部分所構(gòu)成。其外殼(1)分為上層(9)和下層(10)，下層(10)的周邊(11)是由透明材料所構(gòu)成的多邊形或圓形箱體、在箱體的底部有用于裝碎屑物體的碟型板(22)，且在周邊(11)的一側(cè)開有一放置碎屑物體的園孔(23)。在上層(9)與下層(10)之間有一隔層板(12)，隔層板(12)中心安裝有一軸承(6)另在上層(9)的頂部有一頂層板(13)，在頂層板(13)的中心，也裝有一軸承(14)透明直管(3)安裝在軸承(6、14)的內(nèi)套內(nèi)，透明直管(3)的下部一直插入到下層(10)的箱體內(nèi)，透明直管(3)的頂部連接有透明斜形管(4)，透明斜形管(4)與水平面交成30°-60°夾角，另在透明直管(3)頂部與透明斜形管(4)相對應(yīng)的另一面，安裝有一用于平衡斜形管離心力的平衡機(jī)構(gòu)(8)。平衡機(jī)構(gòu)(8)由平衡桿(15)和平衡球(16)構(gòu)成，平衡球(16)可沿平衡桿移動，并由螺釘(17)定位，平衡桿(15)可以繞絞銷(18)上下擺動，此外在上層(9)的中部透明直管(3)上套裝有一皮帶輪(19)，皮帶輪(19)上裝有一傳動皮帶(7)，傳動皮帶(7)另一端套在電動機(jī)(5)的皮帶輪(21)上，電動機(jī)則安裝在上層(9)的側(cè)邊，在電動機(jī)(5)旁向外裝有一用于控制電機(jī)速度的調(diào)整器(2)。
儀器在演示時，只需接通電源，將調(diào)速器調(diào)到最高轉(zhuǎn)速，電動機(jī)通過皮帶輪帶動透明管將作高速旋轉(zhuǎn)，透明管頂部的斜形管則將在高速旋轉(zhuǎn)時，形成旋風(fēng)狀況，使管內(nèi)的空氣產(chǎn)生離心作用，并形成旋渦狀向上流動，在管子下端放些羽毛或泡沫塑料的碎屑，則我們可以看到氣流將羽毛、泡沫塑料碎屑旋狀吸引拋向管外。充分表現(xiàn)出氣流高速旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的一些物理現(xiàn)象，該演示儀對解決有關(guān)教學(xué)內(nèi)容的難點(diǎn)，提高教學(xué)質(zhì)量十分有幫助。
權(quán)利要求1.氣流旋轉(zhuǎn)演示儀，其特征在于本實(shí)用新型是由外殼(1)、調(diào)速器(2)、透明直管(3)、斜形透明管(4)、電動機(jī)(5)、軸承(6、14)，傳動皮帶(7)及平衡機(jī)構(gòu)(8)幾部分所構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的演示儀，其特征在于外殼(1)分為上層(9)和下層(10)，下層(10)的周邊(11)是由透明材料所構(gòu)成的多邊形或圓形箱體、在箱體的底部有用于裝碎屑物體的碟型板(22)，且在周邊(11)的一側(cè)開有一放置碎屑物體的園孔(23)。在上層(9)與下層(10)之間有一隔層板(12)，隔層板(12)中心安裝有一軸承(6)另在上層(9)的頂部有一頂層板(13)，在頂層板(13)的中心，也裝有一軸承(14)透明直管(3)安裝在軸承(6、14)的內(nèi)套內(nèi)，透明直管(3)的下部一直插入到下層(10)的箱體內(nèi)，透明直管(3)的頂部連接有透明斜形管(4)，透明斜形管(4)與水平面交成30°-60°夾角，另在透明直管(3)頂部與透明斜形管(4)相對應(yīng)的另一面，安裝有一用于平衡斜形管離心力的平衡機(jī)構(gòu)(8)。平衡機(jī)構(gòu)(8)由平衡桿(15)和平衡球(16)構(gòu)成，平衡球(16)可沿平衡桿移動，并由螺釘(17)定位，平衡桿(15)可以繞絞銷(18)上下擺動，此外在上層(9)的中部透明直管(3)上套裝有一皮帶輪(19)，皮帶輪(19)上裝有一傳動皮帶(7)，傳動皮帶(7)另一端套在電動機(jī)(5)的皮帶輪(21)上，電動機(jī)則安裝在上層(9)的側(cè)邊，在電動機(jī)(5)旁向外裝有一用于控制電機(jī)速度的調(diào)整器(2)。
專利摘要氣流旋轉(zhuǎn)演示儀，根據(jù)氣流高速旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生向外離心現(xiàn)象的空氣動力學(xué)原理，通過電機(jī)帶動一透明管作高速旋轉(zhuǎn)，由于在透明管的頂部有一斜形管，因而將產(chǎn)生一種模擬的氣流旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，斜形管內(nèi)的空氣在離心作用下將使整個管內(nèi)的空氣成旋渦狀向上流動，并通過管底吸入存放在箱體內(nèi)的物料碎屑，旋狀上升經(jīng)斜形管拋至管外，充分表現(xiàn)出氣流旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的一些物理現(xiàn)象，本實(shí)用新型可以作為新型的教學(xué)儀器，有利于解決教學(xué)中的難點(diǎn)，提高教學(xué)質(zhì)量。
文檔編號G09B23/12GK2262735SQ9623447
公開日1997年9月17日 申請日期1996年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月27日
發(fā)明者楊鋒, 李荃 申請人:楊鋒