C16 Sistema de visualización de flujo de burbujas de hidrógeno Equipo didáctico Equipo de formación profesional Equipo de laboratorio de mecánica de fluidos
DESCRIPCIÓN
El sistema de visualización de flujo de burbujas de hidrógeno es compacto, se monta sobre una mesa y es autónomo; solo requiere llenarse con agua y conectarse a una fuente de alimentación eléctrica.
Incluye un tanque de flujo, una consola de control electrónico independiente y un conjunto completo de modelos de visualización de flujo de acrílico transparente.
La parte superior del tanque de flujo está fabricada con plástico reforzado con vidrio (GRP) para mayor durabilidad e incorpora una sección de trabajo amplia y poco profunda con un lecho acrílico negro plano para estudios de visualización de flujo. Un flujo suave de agua a velocidad variable pasa a través de la sección de trabajo. Esto se logra mediante el uso de una unidad de accionamiento de fluido única, en combinación con enderezadores de flujo. La profundidad en la sección de trabajo se puede cambiar mediante un conjunto de tiras de vertedero en el extremo de descarga.
Se proporcionan varios modelos de acrílico con el equipo, como una sección de perfil aerodinámico y cilindros de diferentes diámetros. Estos se pueden colocar en la sección de trabajo para mostrar los efectos del flujo alrededor de estas formas. También se pueden utilizar modelos definidos por el usuario.
Un módulo de iluminación, colocado en el agua al costado de la sección de trabajo, produce un haz de luz amplio debajo de la superficie del agua e ilumina las burbujas de hidrógeno para facilitar la visualización de los patrones de flujo.
Las burbujas de hidrógeno se producen mediante un fino alambre de cátodo de platino/iridio ubicado debajo de la superficie del agua y perpendicular a la dirección del flujo. El alambre se mantiene tenso mediante un soporte en forma de horquilla (suministrado en tres anchos) y se mantiene en la posición requerida mediante un trípode con soporte ajustable. Las burbujas de hidrógeno se pueden producir utilizando agua corriente, sin embargo, la sal de Glauber (sulfato de sodio) también se suministra con la unidad para fines de investigación.
La consola de control electrónico proporciona todos los servicios eléctricos necesarios para el tanque de flujo e incorpora el generador de burbujas de hidrógeno. Todos los parámetros operativos se muestran en una pantalla de cristal líquido. Se incluyen controles para la bomba de agua, la fuente de luz y el generador de burbujas de hidrógeno.
El tamaño de las burbujas de hidrógeno se puede variar ajustando la corriente al alambre del cátodo. El generador mantiene automáticamente la corriente en el valor requerido al variar el voltaje de suministro para compensar los cambios en la resistencia del bucle.
El generador puede producir un flujo continuo de burbujas si es necesario. Sin embargo, para facilitar la visualización y permitir que se realicen mediciones cuantitativas, las burbujas se pueden encender y apagar en una serie de pulsos, siendo los pulsos y los espacios variables de forma independiente y continua, y ambos tiempos se indican en la pantalla.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Generador de pulsos: período de encendido y apagado de 3 a 2500 ms
Fuente de luz: 48 diodos emisores de luz de alta intensidad
3 electrodos: 35 mm, 50 mm y 75 mm de ancho
Tipo de cátodo: platino/iridio
3 registros de parada
1 juego de modelos de visualización de flujo de acrílico transparente en un contenedor protector que incluye:
– 2 guías rectas (330 mm de largo)
– 2 bloques espaciadores para guías rectas
– 2 bloques con extremos redondeados
– 4 cilindros (6 mm, 12 mm, 18 mm y 25 mm de diámetro)
– 1 sección de perfil aerodinámico
– 1 placa plana con extremo redondeado
– 2 bloques rectangulares (70 mm x 40 mm x 20 mm)
– 1 placa curva
– 2 bloques escalonados
CONTENIDO EXPERIMENTAL
Visualización de flujo bidimensional mediante Burbujas de hidrógeno
Observación del flujo alrededor de formas estándar (cilindros, perfiles aerodinámicos, etc.)
Analogía con el flujo aerodinámico
Separación del flujo
Formación de vórtices, demostración de vórtices de Karman
Comprensión del flujo laminar y turbulento
Demostración del crecimiento de la capa límite
Demostración de la separación de la capa límite y la formación de remolinos
Análisis cuantitativo de patrones de flujo utilizando burbujas pulsadas
Observación del flujo alrededor de modelos creados por el usuario (trabajo de proyecto)
Presentaciones a gran escala/grabación de patrones utilizando una cámara de video o una cámara web (no suministrada)
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