本發(fā)明涉及一種物理教學(xué)演示儀領(lǐng)域，具體地說是一種龍卷風(fēng)形成原理的教學(xué)演示儀。

背景技術(shù)：

中學(xué)物理課程中涉及到空氣動(dòng)力學(xué)方面的內(nèi)容，但是單純理論的講解很難使學(xué)生完全理解相關(guān)內(nèi)容，龍卷風(fēng)是大氣中最強(qiáng)烈的渦旋的現(xiàn)象，它是從雷雨云底伸向地面或水面的一種范圍很小而風(fēng)力極大的強(qiáng)風(fēng)旋渦，在龍卷風(fēng)形成的過程中，空氣繞龍卷風(fēng)的軸快速旋轉(zhuǎn)，受龍卷中心氣壓極度減小的吸引，近地面幾十米厚的一薄層空氣內(nèi)，氣流被從四面八方吸入渦旋的底部，并隨即變?yōu)槔@軸心向上的渦流。

目前，有關(guān)于龍卷風(fēng)效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證儀器尚未被開發(fā)，廣大的學(xué)生以及興趣愛好者不能通過直觀的模型了解到龍卷風(fēng)的形成原理及作用影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能讓學(xué)生深刻了解到龍卷風(fēng)的形成原理及影響作用的龍卷風(fēng)形成原理的教學(xué)演示儀。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種龍卷風(fēng)形成原理的教學(xué)演示儀，包括旋風(fēng)發(fā)生器，氣推動(dòng)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)， 旋風(fēng)發(fā)生器包括旋風(fēng)發(fā)生器蓋體和導(dǎo)向凸臺(tái)兩部分為圓柱狀，頂部安裝有第二進(jìn)氣口，底部掏空，導(dǎo)向凸臺(tái)為圓柱狀，與旋風(fēng)發(fā)生器蓋體接觸的表面對(duì)稱加工有四道溝槽， 溝槽與旋風(fēng)發(fā)生器蓋體構(gòu)成四條空氣流動(dòng)通道，并通過第一進(jìn)氣口，第二進(jìn)氣口、第三進(jìn)氣口和第四進(jìn)氣口與外界聯(lián)通；旋風(fēng)發(fā)生器蓋體安裝有上鉸鏈。

進(jìn)一步，導(dǎo)向凸臺(tái)通過螺釘安裝在旋風(fēng)發(fā)生器蓋體底部凹槽內(nèi)，二者之間添加密封硅膠墊。

進(jìn)一步，導(dǎo)向凸臺(tái)端面加工溝槽截面為半圓形。氣推動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括加工在旋轉(zhuǎn)缸體上的導(dǎo)氣槽， 包括第一導(dǎo)氣槽，第二導(dǎo)氣槽，第三導(dǎo)氣槽和第四導(dǎo)氣槽,導(dǎo)氣槽截面為圓弧狀，圓弧尾端為徑向平面，并在此平面上安裝噴氣嘴，噴氣嘴通過管路與安裝在底座上的第一進(jìn)氣口相連通。

進(jìn)一步，導(dǎo)氣槽加工深度與旋轉(zhuǎn)缸體深度相同。

進(jìn)一步，徑向平面上加工有螺紋孔，螺紋孔尺寸與噴氣嘴安裝螺紋相同。

進(jìn)一步，底座內(nèi)部埋設(shè)通氣管路，分別聯(lián)通第一導(dǎo)氣槽，第二導(dǎo)氣槽，第三導(dǎo)氣槽和第四導(dǎo)氣槽中的螺紋孔。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸，以及安裝在轉(zhuǎn)軸上的第一扇葉，第二扇葉，第三扇葉，第四扇葉，轉(zhuǎn)軸上部安裝托盤，托盤為圓柱體，中間加工有沉槽。

本發(fā)明的一種龍卷風(fēng)形成原理的教學(xué)演示儀，與現(xiàn)有技術(shù)相比所產(chǎn)生的有益效果是：

1）壓縮空氣從導(dǎo)氣槽噴出后，經(jīng)過導(dǎo)向凸臺(tái)的導(dǎo)向作用，形成旋流，旋流中心產(chǎn)生吸引力，通過此吸引力將托盤吸起，這樣就使得旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能夠脫離與其他部分的接觸，最大程度了減小了摩擦力，為后續(xù)的旋轉(zhuǎn)體高速轉(zhuǎn)動(dòng)提供了條件；

2）壓縮空氣通過噴氣嘴噴出，推動(dòng)扇葉圍繞轉(zhuǎn)軸中心線旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)托盤內(nèi)液體樣品的離心，這樣的離心方式能偶保證轉(zhuǎn)軸達(dá)到很高的轉(zhuǎn)速，確保了離心的質(zhì)量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的開蓋狀態(tài)下結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)定子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)定子主視圖；

圖中：

1、旋風(fēng)發(fā)生器；2、旋轉(zhuǎn)缸體；3、底座；4、第一進(jìn)氣口；5、第二進(jìn)氣口；6、上鉸鏈；7、下鉸鏈；8、導(dǎo)向凸臺(tái)；9a、第一出氣口；9b、第二出氣口；9c、第三出氣口；9d、第四出氣口；10a、第一扇葉；10b、第二扇葉；10c、第三扇葉；10d、第四扇葉；11a、第一導(dǎo)氣槽；11b、第二導(dǎo)氣槽；11c、第三導(dǎo)氣槽；11d、第四導(dǎo)氣槽；12、噴氣嘴；13、托盤；14、導(dǎo)向腔體；15、轉(zhuǎn)軸。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1、圖2 和圖3所示：一種龍卷風(fēng)形成原理的教學(xué)演示儀，包括旋風(fēng)發(fā)生器，氣推動(dòng)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述旋風(fēng)發(fā)生器包括旋風(fēng)發(fā)生器蓋體1和導(dǎo)向凸臺(tái)8兩部分為圓柱狀，頂部安裝有第二進(jìn)氣口5，底部掏空，導(dǎo)向凸臺(tái)8為圓柱狀，與所述旋風(fēng)發(fā)生器蓋體接觸的表面對(duì)稱加工有四道溝槽，所述溝槽與旋風(fēng)發(fā)生器蓋體構(gòu)成四條空氣流動(dòng)通道，并通過第一進(jìn)氣口9a，第二進(jìn)氣口9b、第三進(jìn)氣口9c和第四進(jìn)氣口9d與外界聯(lián)通；所述旋風(fēng)發(fā)生器蓋體1安裝有上鉸鏈6。

進(jìn)一步，導(dǎo)向凸臺(tái)通過螺釘安裝在旋風(fēng)發(fā)生器蓋體底部凹槽內(nèi)，二者之間添加密封硅膠墊。

進(jìn)一步，導(dǎo)向凸臺(tái)端面加工溝槽截面為半圓形。

結(jié)合附圖2對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施例進(jìn)行說明。

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸15，以及安裝在轉(zhuǎn)軸上的第一扇葉10a，第二扇葉10b，第三扇葉10c，第四扇葉10d，所述轉(zhuǎn)軸上部安裝托盤13，所述托盤為圓柱體，中間加工有沉槽。

結(jié)合附圖3對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施例進(jìn)行說明。

氣推動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括加工在旋轉(zhuǎn)缸體 2 上的導(dǎo)氣槽， 包括第一導(dǎo)氣槽 11a，第二導(dǎo)氣槽 11b，第三導(dǎo)氣槽 11c 和第四導(dǎo)氣槽 11d, 所述導(dǎo)氣槽截面為圓弧狀，圓弧尾端為徑向的平面，并在所述的平面上安裝噴氣嘴 12， 所述噴氣嘴通過管路與安裝在底座 3 上的第一進(jìn)氣口 4相連通。

進(jìn)一步，導(dǎo)氣槽加工深度與旋轉(zhuǎn)缸體深度相同。

進(jìn)一步，徑向平面上加工有螺紋孔，螺紋孔尺寸與噴氣嘴 12 安裝螺紋相同。

進(jìn)一步，底座內(nèi)部埋設(shè)通氣管路，分別聯(lián)通第一導(dǎo)氣槽，第二導(dǎo)氣槽，第三導(dǎo)氣槽和第四導(dǎo)氣槽中的螺紋孔。

在工作的過程中，壓縮空氣從導(dǎo)氣槽噴出后，經(jīng)過導(dǎo)向凸臺(tái)的導(dǎo)向作用，形成旋流，旋流中心產(chǎn)生吸引力，通過此吸引力將托盤13吸起，這樣就使得旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能夠脫離與其他部分的接觸，最大程度了減小了摩擦力，為后續(xù)的旋轉(zhuǎn)體高速轉(zhuǎn)動(dòng)提供了條件；壓縮空氣通過噴氣嘴噴出，推動(dòng)扇葉圍繞轉(zhuǎn)軸中心線旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)托盤內(nèi)液體樣品的離心，這樣的離心方式能偶保證轉(zhuǎn)軸達(dá)到很高的轉(zhuǎn)速，確保了離心的質(zhì)量。

以上公開的僅為本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例，但是本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。