Hele-Shaw Apparatus Équipement de laboratoire d'hydrodynamique Équipement éducatif

H9 Hele-Shaw Apparatus Équipement de laboratoire d'hydrodynamique Équipement éducatif

APPAREIL HELE-SHAW
L'appareil Hele-Shaw produit des lignes de courant dans un flux laminaire et constant. Il permet aux étudiants d'étudier divers arrangements de sources et de puits et d'observer l'écoulement autour d'une variété illimitée de modèles de formes différentes. L'appareil peut représenter l'infiltration d'eau à travers des solides et peut simuler n'importe quel processus satisfaisant l'équation de Laplace en deux dimensions. Ainsi, les conférenciers peuvent également l'utiliser pour représenter le flux dans d'autres branches de l'ingénierie, telles que l'aérodynamique ou l'électricité et le flux de chaleur.
L'appareil fonctionne avec une alimentation en eau stable et sans air et une vidange appropriée. L'équipement est constitué d'un canal formé entre deux plaques. L'eau s'écoule le long du canal à un faible nombre de Reynolds, de sorte que les forces d'inertie ne sont pas importantes.
Un colorant traversant plusieurs petits trous à l'extrémité amont produit des lignes de courant. La plaque de verre supérieure amovible a des lignes de grille pour faciliter l'analyse des modèles d'écoulement. L'appareil est livré avec une feuille de caoutchouc à partir de laquelle découper différentes formes de modèles. Lorsqu'ils sont placés entre les deux plaques, les élèves peuvent voir les motifs aérodynamiques qui circulent autour des modèles. De plus, des vannes et une pompe à vide permettent aux étudiants de connecter deux sources et deux puits (ou toute combinaison des deux).

Pour effectuer des expériences, les élèves démarrent le débit d'eau et ouvrent une vanne de teinture juste assez pour produire des lignes de courant facilement visibles. Ils utilisent ensuite des vannes pour permettre à l'eau de s'écouler d'un point de source ou de s'écouler vers un point de puisage, ou diverses combinaisons de points d'écoulement ou de puisage. La pompe à vide renforce les points d'évier.
Pour incorporer des modèles dans le flux libre de l'appareil et étudier l'effet sur les lignes de courant, les élèves découpent les formes dont ils ont besoin dans la feuille de caoutchouc (fournie). Ils prennent ensuite le modèle en sandwich entre les deux plaques de l'appareil et démarrent le flux.
Pour fournir une tête constante et un débit régulier et sans air de votre alimentation en eau, offre le réservoir de tête en option (H9a).
RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE
Diverses expériences de visualisation de flux en deux dimensions, y compris les points de puits et de source et les modèles de flux autour, par exemple :
• Sources et puits dans un flux uniforme
• Doublet dans un flux uniforme
• Écoulement autour d'un cylindre (disque) et d'une voilure
• Écoulement à travers un orifice et un diffuseur
• Écoulement à travers un échangeur de chaleur
• L'équation de quantité de mouvement
• Relation d'écoulement laminaire pour l'écoulement entre deux plaques parallèles
• Équations de vitesse moyenne (y compris les infiltrations dans les sols)
• Relations de flux potentielles