[實(shí)用新型]仿蝦蛄體表非光滑表面的變形裝置及阻力測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821999074.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209214525U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏軻;谷云慶;余松偉;牟介剛;吳登昊;鄭水華;周佩劍;黃斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01B5/30
• 分類(lèi)號(hào): G01B5/30;G01L5/00
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種仿蝦蛄體表非光滑表面的變形裝置，變形裝置包括從左向右依次排布的端蓋、若干第一骨架、若干第二骨架，最左邊的第一骨架和最左邊的第二骨架的下端均固定連接在支架上，端蓋與最左邊的第二骨架通過(guò)連接件固定連接，端蓋與最左邊的第一骨架之間、相鄰兩個(gè)第一骨架之間、最右邊的第一骨架與最左邊的第二骨架之間以及相鄰兩個(gè)第二骨架之間通過(guò)橡膠膜相連后形成一個(gè)密閉的腔體，相鄰兩個(gè)第二骨架之間還安裝第一電動(dòng)推桿和第二電動(dòng)推桿，第一電動(dòng)推桿位于第二電動(dòng)推桿的上方。阻力測(cè)試裝置包括水力循環(huán)裝置、測(cè)試裝置以及上述的變形裝置；變形裝置安裝在水力循環(huán)裝置的試驗(yàn)容器中，變形裝置的支架與測(cè)試裝置的測(cè)試端相連。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種流體阻力測(cè)試裝置，具體的說(shuō)是一種仿蝦蛄體表非光滑表面的變形裝置及阻力測(cè)試裝置。

背景技術(shù)

摩擦是能量損失主要方式之一，在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦阻力約占總阻力的40%左右，在水中物體運(yùn)動(dòng)所受到的阻力的70%-80%都是表面摩擦阻力造成的。如何減少摩擦阻力一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)，目前為止減阻方法有仿生非光滑壁面減阻技術(shù)、柔性表面減阻技術(shù)、表面涂層減阻技術(shù)、微氣泡減阻技術(shù)、聚合物減阻技術(shù)以及射流減阻技術(shù)等等，其中仿生減阻是目前非常熱門(mén)的一個(gè)研究方向。千百萬(wàn)年的演化，進(jìn)化出很多精妙的結(jié)構(gòu)，例如鯊魚(yú)的鱗片和鰓部、海豚的柔性表面、蚯蚓的溝槽結(jié)構(gòu)以及蝦蛄的變形溝槽結(jié)構(gòu)等等，這些結(jié)構(gòu)對(duì)于減阻研究有著很好的啟示。蝦蛄為躲避天敵，會(huì)將身體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，在遇到危險(xiǎn)時(shí)會(huì)通過(guò)其身體的后半段部位的連續(xù)的腹節(jié)擺動(dòng)獲得很快的速度擺脫危險(xiǎn)，因此可以將這種彎曲擺動(dòng)的變形壁面投入實(shí)驗(yàn)，研究是否能夠有助于減少水下游動(dòng)時(shí)的阻力。

人們?cè)诓捎酶鞣N新穎的減阻技術(shù)的時(shí)候，為了掌握更加準(zhǔn)確的機(jī)理，記錄其減阻效果，需要借助一些高端設(shè)備加以實(shí)驗(yàn)，測(cè)阻力一般采用水洞、風(fēng)洞和水池裝置，但是這些裝置的成本都高昂、機(jī)構(gòu)復(fù)雜、占地面積大，實(shí)驗(yàn)的流場(chǎng)難以模擬，且實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，具有很大的局限性。故需要設(shè)計(jì)研發(fā)一臺(tái)小型的、造價(jià)低廉、操作簡(jiǎn)單、能夠測(cè)試變形壁面的測(cè)試裝置顯得格外關(guān)鍵，對(duì)于減阻研究具有重大意義。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有的流體阻力測(cè)試裝置占地大、成本高、操作繁瑣、不易裝卸、功能有限等問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種仿蝦蛄體表非光滑表面的變形裝置及阻力測(cè)試裝置。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：一種仿蝦蛄體表非光滑表面的變形裝置，所述變形裝置包括從左向右依次排布的端蓋、若干第一骨架、若干第二骨架，最左邊的第一骨架和最左邊的第二骨架的下端均固定連接在支架上，端蓋與最左邊的第二骨架通過(guò)連接件固定連接，端蓋與最左邊的第一骨架之間、相鄰兩個(gè)第一骨架之間、最右邊的第一骨架與最左邊的第二骨架之間以及相鄰兩個(gè)第二骨架之間通過(guò)橡膠膜相連后形成一個(gè)密閉的腔體，相鄰兩個(gè)第二骨架之間還安裝第一電動(dòng)推桿和第二電動(dòng)推桿，第一電動(dòng)推桿位于第二電動(dòng)推桿的上方。

進(jìn)一步的，所述第一骨架由第一下卡箍和固定連接在第一下卡箍上的第一上卡箍組成，所述第二骨架由第二下卡箍和固定連接在第二下卡箍上的第二上卡箍組成。

進(jìn)一步的，所述第一下卡箍呈半圓形，所述第一上卡箍呈半橢圓形；所述第二下卡箍和第二上卡箍呈短軸長(zhǎng)度不同的半橢圓形。

進(jìn)一步的，所述若干第一骨架上的第一上卡箍從左到右半橢圓形的短軸長(zhǎng)度逐漸增大后再逐漸減小；所述若干第二骨架上的第二下卡箍和第二上卡箍從左到右半橢圓形的短軸長(zhǎng)度均逐漸減小。

進(jìn)一步的，還包括若干第一固定槽座和若干第二固定槽座，所述第一固定槽座的上半部分為半橢圓形、下半部分為半圓形，橡膠膜套在第一固定槽座外后通過(guò)上下卡合連接第一上卡箍和第一下卡箍使橡膠膜固定在第一固定槽座上；所述第二固定槽座的上、下半部分為短軸長(zhǎng)度不同的半橢圓形，橡膠膜套在第二固定槽座外后通過(guò)上下卡合連接第二上卡箍和第二下卡箍使橡膠膜固定在第二固定槽座上。

進(jìn)一步的，所述最右邊的第二骨架上連接有尾部收縮件；優(yōu)選地，所述尾部收縮件內(nèi)部中空，其徑向截面是短軸和長(zhǎng)軸均逐漸減少的橢圓形。