[發明專利]一種水洞實驗通氣航行體自旋裝置

有效

• 申請號: 201410697229.5
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104326055A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 王聰;王威;曹偉;張孝石
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B63B9/00
• 分類號: B63B9/00;G01M10/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊曉輝

技術領域

本發明具體涉及一種水洞實驗通氣航行體自旋裝置。

背景技術

進行模型縮比實驗是研究水下航行體流體動力特性的一種重要方法，為了實現改善水下航行體的流體動力環境，常常在航行體的頭部設計通氣縫，依靠通氣縫通出的氣體形成包裹航行體的空泡，或者在航行體頭部設計使用一圈小通氣孔的方法形成包裹航行體的氣幕。為了查看航行體在自旋的時候，通氣形成的空泡或者氣幕的形態，需要通氣航行體模型的支撐桿可以帶動航行體使其實現旋轉效果，并滿足向航形體內部通入氣體的功能。

水洞是一種用水作為工作介質的流體力學實驗設備，主要用于流體力學研究。目前，航行體在水洞實驗時多以固定的方式連接，通過實驗測量航行體的空泡形態和流體動力，由于支撐桿的固定方式使通氣航行體模型在水洞實驗中出現靈活性差且通氣航行體模型因被動旋轉實驗效果不夠理想的問題，目前，尚沒有完善的裝置輔助通氣航行體模型在水洞實驗研究中實現自旋，主要是因為水洞工作段直徑較小而提供航行體自旋的傳動裝置體積較大、實現自旋電源動力裝置難以密封、固定的通氣管路和電纜無法在實現自旋的通氣航行體模型內安置等問題。

發明內容

本發明提供一種水洞實驗通氣航行體自旋裝置，為了解決現有在水洞實驗中的通氣航行體模型的靈活性差、實驗效果不理想且自旋所需的電源動力裝置體積大、固定的通氣管路和電纜無法在實現自旋的通氣航行體模型內安置的問題。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：

所述一種水洞實驗通氣航行體自旋裝置包括外支撐管、內支撐管、螺旋槳套體、第一防水軸承、第二防水軸承和多個螺旋槳葉片，所述外支撐管的前端與通氣航行體模型可拆卸連接，所述外支撐管的后端與螺旋槳套體可拆卸連接，所述螺旋槳套體的外壁上固定連接有多個螺旋槳葉片，所述內支撐管的一端穿過螺旋槳套體設置在外支撐管的內部，所述內支撐管與螺旋槳套體間隙設置，所述內支撐管上從左至右依次套裝有第一防水軸承和第二防水軸承，所述外支撐管的前端內壁沿管體的圓周方向加工有一圈第一擋棱，所述外支撐管的后端內壁沿管體的圓周方向加工有一圈第二擋棱，所述第一防水軸承的后端面與第一擋棱相貼緊，所述第二防水軸承的前端面與第二擋棱相貼緊。

本發明的有益效果：

1、本發明結構設計科學合理，利用現有水洞工作段中的水流為動力，驅動多個螺旋槳葉片轉動，從而帶動螺旋槳套體轉動，依靠螺旋槳套體與外支撐管之間的連接關系帶動外支撐管轉動，從而有效實現通氣航行體模型自旋的效果，本發明中內支撐管的設置是為了從外界通過內支撐管向通氣航行體模型內部通氣的效果，從而有效減少通氣航行體模型在水下所受阻力，使實驗研究結果更加理想。第一防水軸承和第二防水軸承的作用是實現內外支撐管的相對旋轉并實現密封。

2、本發明靈活性強，與現有技術相比，本發明中的螺旋槳套體和多個螺旋槳葉片的類型可根據水洞中的水流情況具體更換，水洞中水流速度越大，通氣航行體模型轉動越快，在同樣流速下，通過更換不同類型的螺旋槳套體和多個螺旋槳葉片，實現通氣航行體模型轉速的改變。

3、本發明無需電源動力裝置、固定的通氣管路和電纜即可實現通氣航行體的自旋狀態，有效解決了常規實現自旋時所需的設備條件的限制問題，對水洞實驗中的通氣航行體模型的研究工作提供了直觀、準確的實驗效果。

4、本發明制造成本低廉與現有技術相比，節省了50％以上的制造費用，本發明制造簡單、使用方便，適用范圍廣泛，尤其適用在其它需要自旋效果的裝置中。

附圖說明

圖1是本發明的主視結構示意圖，圖2是圖1的主視結構剖面圖(圖中箭頭方向為水洞工作段中水流方向)，圖3是螺旋槳套體3和多個螺旋槳葉片4(螺旋槳葉片為6個)之間的連接關系的立體圖，圖4是螺旋槳套體3和多個螺旋槳葉片4(螺旋槳葉片為6個)之間的連接關系的主視圖，圖5是圖4的左視結構示意圖，圖6是螺旋槳套體3和多個螺旋槳葉片4(螺旋槳葉片為4個)之間的連接關系的立體圖，圖7是螺旋槳套體3和多個螺旋槳葉片4(螺旋槳葉片為4個)之間的連接關系的主視圖，圖8是圖7的左視結構示意圖。

具體實施方式