[發明專利]非光滑表面流體摩擦阻力測試裝置及非光滑表面減阻效果評價方法

無效

• 申請號: 201310467757.7
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN103512844A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 趙剛;李芳;劉維新;杜軍偉;臧東陽;孫壯志;張殊;劉明明;李照遠
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.非光滑表面流體摩擦阻力測試裝置，其特征是：包括步進電機、扭矩信號耦合器、旋轉軸、水箱，步進電機通過第一彈性膜片聯軸器與扭矩信號耦合器相連，扭矩信號耦合器的輸出軸通過第二彈性膜片聯軸器與旋轉軸相連，旋轉軸的端部安裝旋轉圓盤，旋轉圓盤設置在密閉的水箱里，旋轉圓盤在步進電機的帶動下旋轉，扭矩信號耦合器采集旋轉圓盤的扭矩、功率、轉速信號并傳入到計算機，步進電機和扭矩信號耦合器均固定在導軌上，導軌安裝在支撐臺上，旋轉軸與導軌相平行。

2.根據權利要求1所述的非光滑表面流體摩擦阻力測試裝置，其特征是：步進電機采用三相伺服混合式步進電機驅動器控制，最小步距角為0.036°。

3.根據權利要求1或2所述的非光滑表面流體摩擦阻力測試裝置，其特征是：水箱上設置旋轉軸入口，旋轉軸入口處安裝滾動軸承，旋轉軸與滾動軸承相配合。

4.根據權利要求1或2所述的非光滑表面流體摩擦阻力測試裝置，其特征是：導軌可沿支撐臺移動。

5.根據權利要求3所述的非光滑表面流體摩擦阻力測試裝置，其特征是：導軌可沿支撐臺移動。

6.根據權利要求1或2所述的非光滑表面流體摩擦阻力測試裝置，其特征是：水箱相鄰的兩個側面分別開有窗口，窗口裝有透光率大于99%的光學玻璃進行密封。

7.根據權利要求3所述的非光滑表面流體摩擦阻力測試裝置，其特征是：水箱相鄰的兩個側面分別開有窗口，窗口裝有透光率大于99%的光學玻璃進行密封。

8.根據權利要求4所述的非光滑表面流體摩擦阻力測試裝置，其特征是：水箱相鄰的兩個側面分別開有窗口，窗口裝有透光率大于99%的光學玻璃進行密封。

9.根據權利要求5所述的非光滑表面流體摩擦阻力測試裝置，其特征是：水箱相鄰的兩個側面分別開有窗口，窗口裝有透光率大于99%的光學玻璃進行密封。

10.非光滑表面減阻效果評價方法，其特征是：采用非光滑表面流體摩擦阻力測試裝置進行評價，該裝置包括步進電機、扭矩信號耦合器、旋轉軸、水箱，步進電機通過第一彈性膜片聯軸器與扭矩信號耦合器相連，扭矩信號耦合器的輸出軸通過第二彈性膜片聯軸器與旋轉軸相連，旋轉軸的端部安裝旋轉圓盤，旋轉圓盤設置在密閉的水箱里，旋轉圓盤在步進電機的帶動下旋轉，扭矩信號耦合器采集旋轉圓盤的扭矩、功率、轉速信號并傳入到計算機，步進電機和扭矩信號耦合器均固定在導軌上，導軌安裝在支撐臺上，旋轉軸與導軌相平行；

（1）步進電機帶動旋轉圓盤旋轉，通過扭矩信號耦合器測量旋轉圓盤總力矩，隨后將圓盤拆除，采用相同方法測量空轉時的扭矩，將兩者作差得到光滑表面圓盤引起的摩擦力矩；

（2）在旋轉圓盤表面加工出所需的非光滑表面形狀，將加工后的非光滑表面圓盤安裝在旋轉軸上，啟動步進電機，保持在與步驟（1）相同轉速，采集此時的扭矩信號，將此時測得的扭矩和步驟（1）空轉時的扭矩作差，得到非光滑表面圓盤引起的摩擦力矩；

（3）將步驟（1）測得的旋轉圓盤引起的扭矩與步驟（2）測得的旋轉面圓盤引起的扭矩相減，再除以步驟（1）旋轉圓盤引起的扭矩，所得結果即為非光滑表面的減阻率。