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一种流体力学教具

已有 2188 次阅读 2022-10-17 07:34 |个人分类:教育|系统分类:教学心得

       这里介绍的是适用于大学普通物理流体力学教学中演示伯努利方程的教具,先介绍一下伯努利原理:

在一个流体系统,比如气流、水流中,流速越快,流体产生的压强就越小,这就是被称为“流体力学之父”的丹尼尔·伯努利1738年发现的“伯努利定理”。伯努利定理的内容是:由不可压、理想流体沿流管作定常流动时的伯努利定理知,流动速度增加,流体的静压将减小;反之,流动速度减小,流体的静压将增加。但是流体的静压动压之和,称为总压始终保持不变。伯努利定理是飞机起飞原理的根据。伯努利定理在水力学和应用流体力学中有着广泛的应用。

为了说明伯努利方程的应用,我们以国家专利 ZL202120211038.9的结构作为例子:

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     专利名称“一种新型龙戏宝珠”

说明书摘要

本实用新型公开了“一种新型龙吸宝珠“,包括底座、龙体、宝珠和遥控装置,所述的底座包括固定底座和圆形的旋转底座,所述的旋转底座旋转连接在固定底座顶部,所述的龙体固定在旋转底座上,所述的固定底座内部安装有风机,所述的龙体内部设有连通龙嘴和风机的气流导管,所述的宝珠为轻质空心球,内部设有感知浮动而闪烁的LED灯珠。本实用新型与现有技术相比的优点在于:增加观赏性和观瞻乐趣,操作控制方便,使投资者获得可观的经济效益。

 

权利要求书

1、”一种新型龙吸宝珠“,其特征在于:包括底座、龙体(1)、宝珠(2)和遥控装置(7),所述的底座包括固定底座(3)和圆形的旋转底座(4),所述的旋转底座(4)旋转连接在固定底座(3)顶部,所述的龙体(1)固定在旋转底座(4)上,所述的固定底座(3)内部安装有风机(5),所述的龙体(1)内部设有连通龙嘴和风机(5)的气流导管(6),所述的宝珠(2)为轻质空心球,内部设有可闪烁的LED灯珠。

2、根据权利要求1所述的一种新型龙吸宝珠,其特征在于:所述的固定底座(3)上安装有可逆减速电机(8),所述的可逆减速电机(8)的输出轴连接小齿轮,所述的旋转底座(4)内设有啮合连接小齿轮的大齿轮,小齿轮驱动大齿轮转动。

3、根据权利要求1所述的一种新型龙吸宝珠,其特征在于:所述的宝珠(2)采用透明材质的材料使内部的LED灯珠可以散发光线。

4、根据权利要求2所述的一种新型龙吸宝珠,其特征在于:所述的遥控装置(7)电性连接控制风机(5)、LED灯珠和可逆减速电机(8)。

 

说明书附图

 

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说明书

一种新型龙吸宝珠

技术领域


本实用新型涉及艺术装饰品和教具领域,具体是指“一种新型龙吸宝珠”(相对于1998年公布的“龙吸宝珠”专利而言)。


背景技术


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古代龙瓦当

龙珠象征着“宝物”,通常的二龙戏珠实际是二龙争逐利益,也就是争取人生的利益,这是人生的目标,笼统的说,代表了人生的格局,不仅仅是一个小的目标,实际上表示一个系统工程。龙体由虾眼,鹿角,蛇身,鱼鳞和鹰爪组成的构成,简直就是这些禽兽各部件优化组合的产物,所以我们说,龙体的构成象征资源整合,龙体的构成提示我们,为了完成我们设定的目标,就要整合可利用的一切资源,物质的、人际的、时间的、甚至气象的、三国演义不是有诸葛亮借东风的故事嘛,过去说调动一切积极因素,现在常说要发挥团队精神也是这个意思。龙珠空懸在龙头的前上方,两千多年前的秦朝瓦当上就有,但是要真正由物理来实现,还要各方面的力和谐才可以,这喻示者凡事要求最优化。作用在龙珠上的力稍有变化龙珠尚可空悬,但是变化太大了就失去平衡了,这喻示着量变会引起质变,这正是某些错误产生的原因。

中国人喜欢龙,本专利的前续专利“龙吸宝珠”申请号为ZL98245779.0:


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实现了中国人两千多年前的梦想一一龙珠懸腾在龙头的前上方


实用新型内容


本实用新型的目的是“龙吸宝珠”的技术缺陷,提供一种新型龙吸宝珠,增加龙珠的闪烁、龙体旋转以及遥控功能,增加观瞻乐趣,迎接2024龙年的到来。


为解决上述技术问题,本实用新型提供的技术方案为:这种新型龙吸宝珠,包括底座、龙体、宝珠和遥控装置,所述的底座包括固定底座和圆形的旋转底座,所述的旋转底座旋转连接在固定底座顶部,所述的龙体固定在旋转底座上,所述的固定底座内部安装有风机,所述的龙体内部设有连通龙嘴和风机的气流导管,所述的宝珠为轻质空心球,内部设有可闪烁的LED灯珠。

进一步的,所述的固定底座上安装有可逆减速电机,所述的可逆减速电机的输出轴连接小齿轮,所述的旋转底座内设有啮合连接小齿轮的大齿轮,小齿轮驱动大齿轮转动。

进一步的,所述的宝珠采用透明材质的材料使内部的LED灯珠可以散发光线。

进一步的,所述的遥控装置电性连接控制风机、LED灯珠和可逆减速电机。

本实用新型与前序“龙吸宝珠”技术相比的优点在于:本实用新型隐藏于旋转底座内的风机产生的高速气流经气流导管吹在轻质空心宝珠上,由于重力作用宝珠必然往下偏,流过宝珠上部的空气多于流过宝珠下部的空气, 宝珠上部的空气流速也大于宝珠下部的空气流速,根据流体力学中伯努利方程,流速大处压强小,于是在宝珠的上下形成一个压力差,方向向上,这个由气流斜吹在宝珠上形成的向上的力克服了宝珠本身的重力,使宝珠动态平衡地悬浮在空中,龙体是独立的,再加之安装有可以旋转的底座,牢固而稳定,实现独立的立体龙吸宝珠装饰,宝珠内设有闪烁的LED灯珠,龙体可以旋转,并且具有遥控功能,进一步的增加了观瞻性和操作控制的便捷性,具有广阔的市场前景。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

如图所示:1、龙体,2、宝珠,3、固定底座,4、旋转底座,5、风机,6、气流导管,7、电动转盘。


具体实施方式


下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

一种新型龙吸宝珠,包括底座、龙体1、宝珠2和遥控装置7,所述的底座包括固定底座3和圆形的旋转底座4,所述的旋转底座4旋转连接在固定底座3顶部,所述的龙体1固定在旋转底座4上,所述的固定底座3内部安装有风机5,所述的龙体1内部设有连通龙嘴和风机5的气流导管6,所述的宝珠2为轻质空心球,内部设有可闪烁的LED灯珠。

所述的固定底座3上安装有可逆减速电机8,所述的可逆减速电机8的输出轴连接小齿轮,所述的旋转底座4内设有啮合连接小齿轮的大齿轮,小齿轮驱动大齿轮转动。

所述的宝珠采用透明材质的材料使内部的LED灯珠可以散发光线。

所述的遥控装置7电性连接控制风机5、LED灯珠和可逆减速电机8。

本实用新型在具体实施时,龙体内有一个气流导管,这个气流导管一端同安装在底座内的风机连接,另一端连在龙口处,通过遥控装置控制风机,开动时所产生的高速气流经气流导管从龙口喷出时,宝珠悬浮在龙口前上方,通过遥控装置还可以控制宝珠内部LED灯珠的闪烁以及可逆减速电机的启动,可逆减速电机驱动小齿轮转动,小齿轮啮合驱动大齿轮以及旋转底座转动,从而使龙体具有旋转以供观赏的效果。


实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本实用新型的保护范围。






顺便的说,下图是中国科大1980年代的副校长钱临照教授:



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      钱临照是中国科学院院士(当初叫学部委员),在1965年秋季教我们新生的“普通物理”,讲到流体力学“伯努利方程”时说, 这是航空航天很重要的一个原理,有些费解,有人管它叫“白努力方程”,可见难度很大,你们可要好好学习啊……,钱教授就是这样幽默风趣。


     钱教授以中科大为家,于1999年去世。学生少才,退休后做此小品,告慰先生。











(再顺便说,中国科大的钱临照院士是大连理工大学钱令希院士的亲哥哥,不要问我中间那个字为什么不一样,我也说不清)

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钱令希作为钱镠第36代孙,充分享受到了“父母伯叔孝敬欢愉,妯娌弟兄和睦友爱”的恩泽。大哥钱临照长他10岁,在学业和成长成人上对他影响很大。而钱临照小学曾受教于国学大师钱穆,在其指导下读了梁启超《墨经校释》。他虽然是英国留学生,但一生研究墨子、《墨经》。墨子乃春秋战国思想家,被称为 “科圣”。他极其节俭、要求自己和弟子直接参加劳动,是中国古代热衷自然科学研究的代表。

钱令希刚从比利时回来就深入荒野民间,用脚步丈量铁路涵洞,也是受到钱穆和哥哥钱临照的感召,有墨家之风。

钱穆曾说:“只有做到以下两件事才能保证中国的未来,即中国人不但具有民族认同的胸襟,并且具有为之奋斗的意愿。”

“民族认同,为之奋斗”也成为这两兄弟一生的执着。后来,钱令希成了大连理工大学校长,钱临照是中国科技大学副校长。仁者寿,兄弟二人都活到了93岁。







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