[發(fā)明專利]一種可變攻角水翼空化水洞試驗(yàn)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710054658.4
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106950033A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫鐵志;鄒麗;宗智;李振浩
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司21212
• 代理人: 閻昱辰,李洪福

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可變攻角水翼空化水洞試驗(yàn)系統(tǒng)，屬于船舶海洋工程技術(shù)領(lǐng)域。涉及專利分類號G01測量；測試G01M機(jī)器或結(jié)構(gòu)部件的靜或動平衡的測試；其他類目中不包括的結(jié)構(gòu)部件或設(shè)備的測試G01M10/00流體動力學(xué)試驗(yàn)；船只試驗(yàn)池或水道內(nèi)或上面的裝置。

背景技術(shù)

在螺旋槳、水輪機(jī)和渦輪泵工作時(shí)葉片表面不穩(wěn)定的壓力脈動通常會導(dǎo)致機(jī)械振動、噪聲、疲勞損壞等。葉片周圍壓力的降低會引起空化現(xiàn)象的發(fā)生，空化的發(fā)生會引起物體表面汽蝕、推力的下降等負(fù)面影響。螺旋槳、水輪機(jī)、渦輪泵以及舵、翼等，其基本剖面形式都是典型的翼型，而翼型的攻角影響著流場內(nèi)部流動特性。因此了解不同攻角下流場特性和水動力變化，對提高螺旋槳、水輪機(jī)以及渦輪泵的工作穩(wěn)定性、水力性能具有重要意義。

水洞是一種用水作為工作流體介質(zhì)的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，可用于船舶海洋工程中流體力學(xué)問題的研究。現(xiàn)階段國內(nèi)外主要采用水洞設(shè)備開展帶攻角水翼流場試驗(yàn)研究，水翼在調(diào)節(jié)攻角過程中需要拆裝工作段，沒有體現(xiàn)出試驗(yàn)操作的靈活性和高效性，且反復(fù)拆裝試驗(yàn)設(shè)備會引起試驗(yàn)測量結(jié)果不理想的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有水翼試驗(yàn)攻角系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，試驗(yàn)成本高，調(diào)節(jié)攻角步驟復(fù)雜的問題，提供一種可變攻角水翼空化水洞試驗(yàn)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)空化流動試驗(yàn)水翼攻角的自由調(diào)節(jié)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案，包括

水翼連接軸，待測水翼通過該連接桿保持軸向水平，水翼連接軸的一端穿過定位板連接攻角調(diào)節(jié)件；所述的攻角調(diào)節(jié)件以所述連接軸軸心為圓心轉(zhuǎn)動/擺動，調(diào)節(jié)件下方具有一以所述水翼連接軸軸心為圓心的圓弧形通槽；該通槽的邊緣設(shè)有角度指示標(biāo)線；

所述的定位板與所述圓弧形通槽轉(zhuǎn)動經(jīng)過區(qū)域?qū)?yīng)的圓弧區(qū)域設(shè)有刻度盤和多個(gè)螺紋孔；

使用時(shí)，根據(jù)設(shè)定的水翼俯仰實(shí)驗(yàn)角度，將攻角調(diào)節(jié)件的角度指示標(biāo)線指向刻度盤對應(yīng)的角度，使用定位螺栓穿過圓弧形通槽旋入所述的多個(gè)螺紋孔中，固定攻角調(diào)節(jié)件，進(jìn)而固定水翼至實(shí)驗(yàn)角度。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的角度指示標(biāo)線位于所述圓弧形通槽對應(yīng)弦的中垂線上。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的多個(gè)螺紋孔圓心連線為以所述連接軸軸線為圓心的圓弧。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的水翼連接軸固定于長方體的水洞觀察段框架之間，連接軸的兩端分別穿過水洞觀察段框架的兩側(cè)的有機(jī)玻璃。

更進(jìn)一步的，所述的定位板與一側(cè)有機(jī)玻璃貼合；

所述的定位板由分別連接水洞觀察段框架的緊固板固定。

更進(jìn)一步的，水翼連接軸與有機(jī)玻璃的結(jié)合部設(shè)有密封圈。

附圖說明

為了更清楚的說明本發(fā)明的實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為可變攻角水翼空化水洞試驗(yàn)系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)觀察側(cè)示意圖。

圖2為可變攻角水翼空化水洞試驗(yàn)系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)后側(cè)示意圖。

圖3為可變攻角水翼空化水洞試驗(yàn)系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖4為水翼裝置側(cè)視圖。

圖5為攻角為20度時(shí)水翼裝置側(cè)視圖。

圖6為定位板側(cè)視圖。

圖中，1、水洞觀察段框架，2、緊固板，3、緊固螺栓，4、定位板，5、定位螺栓，6、與定位螺栓配合的螺紋孔，7、攻角調(diào)節(jié)器，8、限位器，9、水翼連接軸，10、水翼，11、密封圈，12、螺母，13、刻度指示針，14、刻度盤，15、通孔，16、有機(jī)玻璃。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述：

如圖1-圖6所示：一種可變攻角水翼空化水洞試驗(yàn)系統(tǒng)，主要包括：

穿過水翼，通過自身旋轉(zhuǎn)控制水翼攻角變化的水翼連接軸9，水翼通過該連接軸/桿保持軸向水平(即所述的水翼連接軸9始終保持水平)。水翼連接軸9的一端穿過定位板4連接攻角調(diào)節(jié)件7。

所述的攻角調(diào)節(jié)件7以水翼連接軸9為旋轉(zhuǎn)軸，可完成一定角度的轉(zhuǎn)動，在本實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)軸位于攻角調(diào)節(jié)件7上端，故也可描述為一定角度的擺動。