巧用运动的分解 速解竞赛压轴题

题目（2010年第27届全国中学生物理竞赛预赛第18题）超声波流量计是利用液体流速对超声波传播速度的影响来测量液体流速，再通过流速来确定流量的仪器．一种超声波流量计的原理示意如图1所示．     

第27届全国中学生物理竞赛预赛第18题的几种解法

第18题是最后一题，分值为20分，题目是： 超声波流量计是利用液体流速对超声波传播速度的影响来测量液体流速，再通过流速来确定流量的仪器．一种超声波流量计的原理示意如图1所示．在充满流动液体（管道横截面上各点流速相同）管道两侧外表面上P1和P2处（与管道轴线在同一平面内），     

竖直管内气液两相流流量测量系统设计

设计了一套竖直管内气液两相流流量的测量教学实验系统。该系统采用双参数测量法,即测量竖直管上方孔板流量计压差和测压管压差,将气液两相流视为物理性质均匀的单相混合物,则可推算出气液两相流总体积流量Q_M和空泡率α_A,并最终获得液相体积流量Q_L和气相体积流量Q_G。实验原理和实验数据表明,该方法适用于竖直管内泡状流的流量测量,低液体流速时,获得的气体体积流量精度高;高液体流速时,获得的液体体积流量精度高。     

STC单片机智能输液监控报警管理系统的设计

智能输液监控报警管理系统由STC单片机控制系统、LCD1602显示系统、液滴速度检测系统、液位检测系统、步进电机控制电路、温度传感器、加热电路、数据存储系统以及键盘设置和光电报警系统等构成。利用步进电机控制阀门,来控制液体流速。液体流速范围可以设定,同时当液体水位到达警戒位以下时发出报警信号。当液体的温度低时可以对液体进行加热。整个设计过程由电路设计、软件设计、仿真设计等组成。本系统精度高、智能可靠、实用性能高具有很强的推广价值。     

喷水问题中的流量和功率

1．流量 流量是指单位时间内通过管道的某一横截面的液体体积或质量．一般取体积流量，单位为m^3／s．对于流体问题，通常选取微元进行研究，将喷出的水的速度分解为水平方向和竖直方向的分速度．     

无阻碍流体流量计简介

1．超声波流量计 超声波流量计常用的测量方法有时差法和多普勒法．时差法流量计的基本原理是通过测量超声波脉冲顺流和逆流时的速度之差来反映流体的流速,从而测出流量;多普勒流量计的基本原理是应用声波的多普勒效应测得顺流和逆流的频差来反映流体流速,从而得出流量．     

对竞赛中涉及的时差式超声波流速计原理的讨论

第27届全国中学生物理竞赛预赛第18题所描述的超声波测量方法用到的就是时差式超声波流速计,其原题为:超声波流量计是利用液体流速对超声波传播速度的影响来测量液体流速,再通过流速来确定流量的仪器.一种超声波流量计的原理示意如图1所示.在充满流动液体(管道横截面上各点流速相同)管道两侧外表面上P1和P2处(与管道轴线在同一平面内),各置一超声波脉冲发射器T1、T2和接收器R1、R2.位于P1处的超声波脉冲发射器T1向被测液体发射超声脉冲,当位于P2处的接收器R2接收到超声脉冲时,发射器T2立即向被测液体发射超声脉冲.如果知道了超声脉冲从P1传播到P2所经历的时间t1和超声脉冲从P2传播到P1所经历的时间t2,又知道了P1、P2两点的距离l以及l沿管道轴线的投影b,管道中液体的流速u便可求得.试求u.     

磁场作用下的磁性流体行波泵研究

磁场作用下的磁性流体行波泵研究是行波泵设计的基础。通过分析了行波磁场作用下的磁性流体的运动方程,从而进一步推导了行波磁场作用下的磁性流体的速度方程、旋转速度方程和单位时间内的流量方程,并通过实验进行了验证。研究表明：行波磁场作用下的磁性流体会产生流动现象;行波磁场作用下的磁性流体流量与磁极旋转的角度有直接关系,磁极旋转的角度越大,其流量也越多;行波磁场的强弱对磁性流体流量也会产生影响,磁场越强,其流量越大;行波磁场的频率只能影响磁性流体的流速,对流量不产生任何直接影响。     

液体点滴速度自动监控系统的设计

本设计的研究目的是采用红外传感技术以及智能化输液控制监控系统,解决在点滴中药液速度的控制和在药液即将点滴完毕的时候及时通报医护人员,以避免输液瓶液滴流尽,引起血液倒流的医疗事故的发生。系统以单片机89S51为核心,动态显示点滴速度,可以通过按键设置液体点滴速度,并使用步进电机进行液体速度控制。为了达到较好地调整稳定度,通过软件实现控制电路的自适应调节;利用软件屏蔽检测中的异常信号。利用红外对管产生检测信号,利用蜂鸣器实现主机的报警。     

逆流降膜除湿器除湿过程的数值研究

建立了模拟逆流降膜除湿过程传热传质的数学模型,给出了传热传质的控制方程和适当的边界条件和气液界面条件.采用氯化钙作为除湿剂,运用控制容积法对降膜除湿溶液与被处理空气之间的除湿过程进行了分析和计算.获得了相应的除湿溶液与被处理空气的速度场、温度分布和出口参数.计算结果表明:沿着除湿器高度方向溶液和空气的温度、溶液的浓度、空气的湿度在入口区域变化较快而在出口区域变化较慢.可分别通过增加竖壁的高度、溶液的入口浓度和溶液的流速来改善除湿过程;同样,也可通过降低空气的流速或空气入口湿度达到改善除湿过程的目的.研究结果有利于改进除湿器的性能,为太阳能液体除湿、空调系统的优化设计和运行调节提供了理论依据.     

正交各向异性土石坝非饱和稳定渗流分析

基于固定网格有限元法和土体基质吸力与饱和度之间的相互关系,推导了基质吸力的渗流控制方程,对渗透系数各向同性与各向异性的均质土石坝进行了稳定渗流场的数值模拟,研究水—土特性模型参数对渗流的影响,分析了基质吸力、流速矢量、孔隙压力、渗流量、渗流速度的变化规律.结果表明,坝体内的渗流量和渗透速度与土体渗透系数各向异性关系密切,Van Genuchten模型中α对吸湿曲线的影响较大.提出了在实践工程中考虑土体的非饱和及各向异性更合理,且慎重确定土体吸湿曲线的各参数.     

液-液两相自然射流形成液滴的影响因素

通过记录液-液体系中射流断裂形成液滴的过程,分析了孔径、流速对液滴粒径的影响,得出结论,孔径越大形成的液滴平均粒径越大,液滴粒径随流速的增加先减小后增大。     

城市非金属管道小孔泄漏数值模拟与试验验证

为了研究城市非金属燃气管道发生小孔泄漏的分布规律,通过Gambit建立一个具有多个小泄漏孔的非金属燃气管道三维模型,采用流体动力学软件Fluent模拟PE管道在不同场景下发生小孔泄漏,得到泄漏孔处的压力以及流速分布情况,并结合相应试验进行验证。模拟结果表明:管内压力与泄漏孔处压力与流速成正相关;小孔泄漏范围内,孔径对管道内的整体流量及泄漏速度的影响较小;初始压力越大、孔径越大,管内压力降低的速度越快,但最终都会趋于一个稳定值。试验管道沿程压力和流速的分布、变化情况与模拟结果基本吻合,验证了模拟的有效性,为管道泄漏检测及事故预防提供了理论依据。     

例谈流量概念的应用

在单位时间内通过河道 (或管道 )横截面的流体的体积 (或质量 )称为流量 .显然 ,流量的计算式为Q=Vt=Slt=Sv,或 Q=mt=ρVt=ρSlt=ρSv.这里的流体为各处速度都具有确定不变的理想定常流体 ,Q表示流量 ,V表示体积 ,v表示流速 .在中学物理教材中 ,虽然没有直接出现流量概念 ,但在各类习题或各类考试中涉及流量的问题却屡见不鲜 ,因此有必要对相关问题进行深入细致地研究和分析 .笔者经过总结 ,归类如下 .一、直接引用流量概念及其公式解决相关问题例 1 ( 2 0 0 1年高考全国理科综合第 2 4题 )　电磁流量计广泛应用于测量可导电流体 (如图…     

液体压强与流速关系的创新实验

新人教版八年级物理下册第九章压强第4节“流体压强与流速的关系”中，多数实验是探究气体压强与流速的关系，没有安排探究液体压强与流速关系的实验。教师教学用书中是这样说明的：“对于液体压强与流速的关系，鉴于操作难度大，现象不明显，可以利用多媒体播放视频，以使学生对流体压强与流速的关系形成完整的认识。”笔者认为，仅探究气体压强与流速的关系，而不探究液体压强与流速的关系，在总结结论时缺乏说服力，得出的结论也不具有普遍性。因此很有必要设计一个探究液体压强与流速关系的实验。     

由小孔泄流到静脉输液原理

一水箱盛有1000L水,底部有一小孔向外放水,最初1min放出10L水,有人认为将水全部放完需要100min.这是完全错误的.因为没盖的容器里的任何液体,从小孔流出的速度跟容器里液体的高度有关,随着液面的下降,流速逐渐变小.显然前述水箱中的水全部流完的时间要比100min长.那么小孔泄流的速度跟容器中的液体高度的关系怎样呢?这就是所谓的小孔泄流问题.     

液压传动与自动控制系统动态性能分析

研究汽车液压传动过程中液压缸中的压力变化过程,对液压系统中相关的液压泵、液压缸、管道阀门等主要工作环节进行了建模和受力分析,得到工作过程中各处受力情况,并设计了一个液压控制系统的基本工作原理图,对液压系统中的主要阀门、管壁、液体流量等液压控制中的主要参数进行了建模和抽象,得到了液压缸中液体流量和压缩比的相关关系式.最后对液压传动系统中的动态控制性能进行了分析,得到了其压力、流量、容量等主要参数的性能关系.     

油井注入液体流速检测模拟实验装置研制

本文介绍一种用于科研及实验的油井注入液体流速检测装置，该装置模拟油田井管中液体流速状态，包括控温水箱、水管、水泵组、电磁流量计、温度传感器和控温显示电路等。经多次实验表明，该装置能够满足井下液体流速传感器实验室标定的要求。     

化工原理(上)期末复习指导

1 流体流动流体流动过程是本门课程的基础,通过本章的学习要求具有以下几方面的能力:(1)能进行简单管路的设计计算和对已有管路输送能力的核算;(2)能计算流体输送机械所需功率;(3)能选择测量流体流速和流量装置。为达上述要求,应掌握以下内容。1.1 流体的基本性质流体的密度纯组分的密度,混合气体及混合液体密度的计算。     

断面流量计算方法的探讨

通过对实测资料的分析,证明单宽流量分布曲线除两岸边向下凹、岸边流量系数为0.42以外,其余在部分宽内总体情况是呈直线变化的.据此,提出了用单宽流量直线变化代替水深与流速直线变化计算流量的方法,并用实例对不同垂线、不同方法的精度进行了比较,证明单宽流量法不但克服了流量国标法存在的问题,提高了流量精度,而且简单方便,实用有效,可作为修订流量国标的重要依据.