Instrucciones de construcción del túnel de agua portátil: 18 pasos

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2025-01-23 14:39

Esto sirve como un conjunto de instrucciones sobre cómo construir correctamente un túnel de agua para aplicaciones PIV. Las características del túnel de agua incluyen:

• Sección de prueba visible
• Flujo de agua estable que se puede ajustar con un controlador
• Enderezador de flujo

El diseño del túnel de agua se puede dividir en cuatro subsistemas:

Tubería Incluye la tubería de PVC y los codos. Así es como se transporta el agua desde la bomba a la sección de prueba.

DepósitoIncluye la bomba y el balde en el que se retiene el agua. El agua se entrega hacia y desde el depósito.

Sección de prueba Aquí es donde se analiza y estudia el flujo. Esto incluye un sistema de boquilla / difusor, así como un enderezador de flujo. La sección de prueba es visible desde todos los lados e incorpora insertos geométricos impresos en 3D que se pueden intercambiar para modelar diferentes tipos de flujo.

BaseThis actúa como soporte para toda la construcción. Está compuesto por tablero de fibra y madera de 2x4.

Paso 1: Lista de materiales

Los siguientes materiales se utilizarán en la construcción del túnel de agua:

Subsistema 1: Tubería

• Cinco pies de tubería de PVC cédula 40 nominal de 2.0 "de diámetro, extremo plano DWV
• Tres codos de PVC de 2.0 "de diámetro

Subsistema 2: Embalse

• Bomba sumergible
• Recipiente de plástico de 25 qt con tapa
• Controlador de velocidad variable para bomba (controlador de bomba de estanque Koi)

Subsistema 3: Sección de prueba

Una hoja de acrílico de 36 "x 46" x 0.093"

Subsistema 4: Base

• Dos piezas de madera de 2 "x 4" x 10 '
• Una tabla de filamentos orientados de 7/16 "x 48" x 8 '
• Correas de hangar de metal perforado

Diverso

• Cemento de PVC resistente de 16 oz
• 1 galón de acetona estadounidense
• Papel de lija de grano fino
• 50 clavos de 2"

Herramientas a utilizar:

• Sierra recíproca (SAWZALL)
• Sierra de mesa
• Martillo
• impresora 3d

Paso 2: Subsistema 1: Tubería

Paso 3: corte de PVC y acrílico

Corte tres piezas de PVC de 2.0 "de diámetro nominal:

• Uno de 14 "de largo.
• Dos de 12 "de largo.

Paso 4: pegue el PVC junto

1. Prepare los bordes de PVC con papel de lija de grano fino.
2. Aplique pegamento para PVC en los extremos del PVC (asegúrese de que el área esté limpia).
3. Conecte los codos a un extremo de cada tramo de PVC. Deje reposar durante 24 horas.
4. Conecte los sistemas de tubería-codo de PVC juntos. Deje reposar durante 24 horas.

Paso 5: Materiales impresos en 3D a prueba de agua con epoxi

1. Limpiar y preparar materiales impresos en 3-D con acetona.
2. Recubra la superficie interior con una capa uniforme de epoxi.

Paso 6: Subsistema 2: Embalse

Paso 7: instale la tubería en el depósito

1. Taladre un orificio de 2.375 "de diámetro (diámetro exterior para 2.0" nominal sched 40) en el balde para acomodar la tubería que sale del depósito. Esto transportará agua desde el depósito hasta la sección de prueba.
2. Inserte la tubería en el orificio perforado.
3. Selle la abertura con epoxi.

Paso 8: incorpore la bomba en el ensamblaje

1. Coloque la bomba en un balde.
2. Conecte el controlador de velocidad variable a la bomba.

Paso 9: Subsistema 3: Sección de prueba

Paso 10: corte y prepare el acrílico para la sección de prueba

1. Usando sierra de mesa:
2. Haga muescas en el extremo del acrílico para acomodar el ensamblaje.
3. Lije los bordes del acrílico con papel de lija de grano fino para acomodar el pegamento.

Paso 11: Diseñe e imprima la plancha de flujo

1. Diseñe un enderezador de flujo con el software SolidWorks (se adjunta el archivo CAD.stl).
2. Imprima utilizando una impresora 3-D con aproximadamente un 15% de relleno.
3. Elimine las imperfecciones de la superficie con papel de lija de grano fino y un cuchillo afilado.

Paso 12: Diseño e impresión del conjunto de boquilla / difusor

1. Diseñe una boquilla / difusor con el software SolidWorks (se adjunta el archivo.stl).
2. Imprima utilizando una impresora 3-D con aproximadamente un 20% de relleno.
3. Elimine las imperfecciones de la superficie con papel de lija de grano fino y un cuchillo afilado.
4. Cubra las imperfecciones severas con acetona

Paso 13: Ensamblaje completo de la sección de prueba

1. Aplique pegamento en los bordes interiores de la boquilla.
2. Encaje el enderezador de flujo en la boquilla. Deje secar el pegamento. Selle con epoxi.
3. Aplique pegamento al borde inferior del conjunto de boquilla / enderezador de flujo (recién ensamblado).
4. Encaje el acrílico en la base del conjunto de boquilla / enderezador de flujo. Deje secar el pegamento. Selle con epoxi.
5. Repita los pasos 3 a 4 para los dos lados restantes de la sección de prueba.
6. Pegue los bordes de la sección de prueba entre sí. Cubre todos los bordes con epoxi una vez seco.
7. Aplique pegamento en los bordes interiores del difusor.
8. Encaje la sección de prueba en el difusor. Deje secar el pegamento. Selle con epoxi.

Paso 14: Diseñe e imprima insertos geométricos

1. Diseñe los insertos geométricos deseados con el software SolidWorks (asegúrese de imprimir el inserto después de medir la sección de prueba pegada para que encaje correctamente).
2. Nuestro diseño incluyó dos soportes pegados (en beige de la imagen) a la sección de prueba con un inserto imprimible que se ajusta girando / chasqueando (se adjuntan los archivos de diseño.stl).
3. Imprima insertos geométricos con una impresora 3D.

Paso 15: Instale inserciones geométricas impresas en 3D en la sección de prueba

1. Pegue el sujetador hembra a presión de 1/2 "de diámetro en el interior de la sección de prueba. Deje reposar durante 24 horas
2. Instale el inserto geométrico en el sujetador hembra.

Paso 16: Subsistema 4: Base

Paso 17: corte de madera para la base

• Corte secciones de tablero de fibra para soportar los conjuntos de tubería y bomba como superficie de montaje.
• Corte secciones de madera de 2x4 para soportar los conjuntos de tubería y bomba como base.
• Haga cortes en ángulo para brindar soporte adicional.
• Clave piezas de madera de 2x4 juntas.
• Corte secciones de madera de 2x4 para usarlas como soportes adicionales.

Paso 18: Montaje completo

Llene el balde con agua y encienda el controlador / bomba y el agua circulará. Un sistema para eliminar fácilmente el agua del balde puede ser óptimo.