[實用新型]一種通道流場模擬裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201821648747.8 | 申請日： | 2018-10-11 |
| 公開（公告）號： | CN209342333U | 公開（公告）日： | 2019-09-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李振眠;余楊;陳柏全;高揚;吳晨;余建星;徐立新 | 申請（專利權(quán)）人： | 天津大學(xué) |
| 主分類號： | G01M10/00 | 分類號： | G01M10/00 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201 | 代理人： | 程毓英 |
| 地址： | 300350 天津市津南區(qū)海*** | 國省代碼： | 天津;12 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 動力段 活塞 電液推桿 活塞推桿 推桿附件 試驗段 軸桿 本實用新型 活塞密封圈 動力系統(tǒng) 模擬裝置 通道主體 通道流 兩段 測量控制系統(tǒng) 單向運動 試驗?zāi)Ｐ?/a> 依次連接 出氣閥 進水閥 收縮段 輸出端 輸入端 下位機 段相 流場 內(nèi)壁 同側(cè) 位機 密封 平行 兩邊 | ||
本實用新型涉及一種通道流場模擬裝置，包括通道主體、動力系統(tǒng)、測量控制系統(tǒng)和試驗?zāi)Ｐ停ǖ乐黧w包括位于通道中部的兩段試驗段，兩段試驗段通過模型段相連接，從試驗段向兩邊分別依次連接有收縮段和動力段；動力段內(nèi)含活塞和活塞密封圈，活塞在活塞推桿帶動下能夠在動力段內(nèi)往復(fù)運動，活塞密封圈用于動力段內(nèi)壁與活塞之間的密封，動力段上設(shè)有出氣閥和進水閥；動力系統(tǒng)包括推桿附件、電液推桿、軸桿和活塞推桿，電液推桿的輸入端與下位機連接，電液推桿的輸出端與推桿附件連接，軸桿與動力段平行，設(shè)置在兩個動力段內(nèi)的活塞推桿分別連接到同側(cè)的軸桿上，活塞在下位機的控制下，帶動推桿附件實現(xiàn)單向運動或者往復(fù)運動。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、流場品質(zhì)好的優(yōu)點。
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型屬于流體力學(xué)實驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種通道流場模擬試驗裝置。
背景技術(shù)
目前，流場模擬主要通過風(fēng)洞實驗室、水洞實驗室或者水槽試驗裝置實現(xiàn)。傳統(tǒng)的風(fēng)洞實驗室、水洞實驗室或者水槽試驗裝置體積和重量都很大，需要配備專門的大功率電機、水庫和水塔。近年來，為了減少占地面積，節(jié)約裝置制作成本，大量的流場模擬裝置逐漸向小型化發(fā)展。中國專利申請201710956237.0中公開了一種短型水槽試驗裝置，克服水槽試驗裝置長度過長的弊端，能夠用于明渠水流實驗和泥沙試驗，但該裝置無法模擬封閉水流通道。
對于振蕩流場的模擬，較早的振蕩流試驗設(shè)備為U型振蕩水槽。該類型水槽分為氣驅(qū)動和活塞驅(qū)動。氣驅(qū)動U型振蕩水槽采用彎管型線、步進電機帶動蝶閥的控制系統(tǒng)和吸氣驅(qū)動等技術(shù)措施，能夠產(chǎn)生較好品質(zhì)的振蕩流場，但是該裝置產(chǎn)生的流場振蕩周期調(diào)節(jié)依賴裝置本身設(shè)計尺寸，調(diào)節(jié)比較復(fù)雜。活塞驅(qū)動U型振蕩水槽可以通過改變外加力頻率改變水柱的振蕩頻率，但機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、流場品質(zhì)較差。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種通道流場模擬試驗裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、流場品質(zhì)好的優(yōu)點，其可以模擬通道均勻流動、振蕩流動等形式的流動分布，同時可以開展通道內(nèi)縮尺比模型水動力性能試驗研究。本實用新型采用以下的技術(shù)方案：
一種通道流場模擬裝置，包括通道主體、動力系統(tǒng)、測量控制系統(tǒng)和試驗?zāi)Ｐ停涮卣髟谟冢?/p>
所述的通道主體包括位于通道中部的兩段試驗段，兩段試驗段通過模型段相連接，從試驗段向兩邊分別依次連接有收縮段和動力段；
動力段內(nèi)含活塞和活塞密封圈，活塞在活塞推桿帶動下能夠在動力段內(nèi)往復(fù)運動，活塞密封圈用于動力段內(nèi)壁與活塞之間的密封，動力段上設(shè)有出氣閥和進水閥；
所述的動力系統(tǒng)包括推桿附件、電液推桿、軸桿和活塞推桿，電液推桿的輸入端與下位機連接，電液推桿的輸出端與推桿附件連接，軸桿與動力段平行，設(shè)置在兩個動力段內(nèi)的活塞推桿分別連接到同側(cè)的軸桿上，活塞在下位機的控制下，電液推桿通過電機的正反轉(zhuǎn)，帶動推桿附件實現(xiàn)單向運動或者往復(fù)運動，進而推桿附件帶動軸桿，軸桿帶動活塞推桿單向運動或者往復(fù)運動。
作為優(yōu)選方案，所述的控制與測量系統(tǒng)包括下位機、用于向下位機傳輸指令的上位機、兩個壓力變送器、試驗段高頻差壓變送器、兩個測力傳感器、兩個收縮段差壓變送器；
每個壓力變送器用于監(jiān)測相應(yīng)側(cè)的活塞面附近流場壓力，在注水調(diào)試階段根據(jù)實驗要求調(diào)整活塞間距控制通道流場內(nèi)壓，在實驗階段用于測量兩側(cè)活塞的壓力差；
試驗段高頻差壓變送器用于試驗時測量試驗?zāi)Ｐ颓昂髤^(qū)域流場壓力差異；
每個收縮段差壓變送器用于測量相應(yīng)側(cè)收縮段兩端的壓力情況，獲得與流場質(zhì)量有關(guān)的信息；
每個測力傳感器位于相應(yīng)側(cè)的活塞與活塞推桿之間，用于測量活塞運動所需的推力和拉力。
所述的裝置還包括與上位機相連的攝像設(shè)備，用于拍攝通道流場中試驗段和模型段中流場情況。
優(yōu)選通道主體為矩形截面，材質(zhì)為高強度透明PC板。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于天津大學(xué)，未經(jīng)天津大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201821648747.8/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
