[發(fā)明專利]一種用于循環(huán)水槽的自由面加速器及其應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910528060.3
• 申請日: 2019-06-18
• 公開（公告）號: CN110186646B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設計）人: 夏丁良;翟志紅;林輝;段瑞;俞賓;王凱亮
• 申請（專利權）人: 中國船舶工業(yè)集團公司第七0八研究所
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;B63B71/20
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本發(fā)明涉及一種用于循環(huán)水槽的自由面加速器，其包括加速器腔體和自由面加速器噴水口，所述加速器腔體上連接有進水口；所述加速器腔體的底部與自由面加速器噴水口的頂部固定安裝，所述自由面加速器噴水口的底部安裝至收縮段后的等面積矩形部位。本發(fā)明還涉及一種包含用于循環(huán)水槽的自由面加速器的自由液面的循環(huán)水槽水力系統(tǒng)。本發(fā)明提供的基于噴水口結構結合限位調整機構的自由面加速器，其為靜態(tài)結構，且限位調整機構采用的也是普通橡膠密封墊和標準螺栓(或螺柱)，具有結構簡單、可靠，容易實施的特點，因此，具有很大的實用價值和推廣意義。

技術領域

本發(fā)明屬于水動力試驗技術領域，尤其涉及一種用于循環(huán)水槽的自由面加速器及其自由液面的循環(huán)水槽水力系統(tǒng)。

背景技術

循環(huán)水槽是專門從事艦船推進器性能研究和操縱性研究的裝置，一般具有自由液面的循環(huán)水槽，在工程上對于試驗段自由表面的流場品質，具有比較高的控制要求。但由于試驗段上游收縮段的頂面邊界層的影響，自由面的流速一般均低于主流的速度，因此，一般自由面的流場都不是很理想。要求有自由面精細流場的循環(huán)水槽，一直沒有較好的解決方案。國外有研究機構在低速的循環(huán)水槽上，在試驗段前布置由電機驅動的邊界層加速器，取得了較好的效果。但對于Fr數大于1的高速循環(huán)水槽，仍然沒有比較有效的技術方案，且該方案采用電機驅動機構，結構較復雜。因此，國際上具有高品質、高速自由液面的循環(huán)水槽少之又少。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對上述船舶水動力試驗的循環(huán)水槽存在的問題，提供一種用于循環(huán)水槽的自由面加速器，其為一機械結構裝配體，其基于噴水口結構結合限位調整機構，以實現(xiàn)循環(huán)水槽的自由面加速，以改善循環(huán)水槽自由表面的流場品質。本發(fā)明所述的自由面加速器適用于具有自由液面的循環(huán)水槽自由表面的流場加速，以達到循環(huán)水槽試驗工作段自由表面流場的高品質要求。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

本發(fā)明的第一個目的是提供一種用于循環(huán)水槽的自由面加速器，其包括加速器腔體和自由面加速器噴水口，所述加速器腔體上連接有進水口；所述加速器腔體的底部與自由面加速器噴水口的頂部固定安裝，所述自由面加速器噴水口的底部安裝至收縮段后的等面積矩形部位。

為了進一步優(yōu)化上述自由面加速器，本發(fā)明采取的技術措施還包括：

進一步地，所述進水口連通有加速管路系統(tǒng)，所述加速管路系統(tǒng)包括依次由管路連接的自由面加速器進水泵、流量計和控制閥，所述自由面加速器進水泵連通至水槽體下水平段的最大管徑處，所述控制閥出口連通至進水口。

進一步地，所述自由面加速器噴水口的水平噴流厚度為1～3mm，所述自由面加速器的水平噴流的速度為試驗段主流的約1.5～2倍。

進一步地，所述自由面加速器噴水口包括上安裝部、下安裝部和噴水腔，在所述噴水腔內部設置弧形內腔壁，所述弧形內腔壁的端部為出水口。

進一步地，所述收縮段后的等面積矩形部位的收縮段壁開設一個開口，在開口的邊緣處增設一噴水口安裝部，所述自由面加速器噴水口的底部嵌入所述開口，所述自由面加速器噴水口的下安裝部與噴水口安裝部之間采用調整螺栓進行安裝。

進一步地，所述下安裝部與噴水口安裝部之間設置調整密封圈，所述調整螺栓及調整密封圈在保證密封的情況下具有2～4mm的調整能力，所述調整密封圈為厚度為6～8mm的橡膠密封墊。

進一步地，所述加速器腔體與所述自由面加速器噴水口之間卡設噴流裝置穩(wěn)流板，在所述加速器腔體的底部外延設置腔體安裝部，所述腔體安裝部的內側與所述上安裝部的內側采用螺釘連接，所述腔體安裝部的外側與所述上安裝部的外側采用螺栓和螺母連接，所述腔體安裝部與上安裝部之間設置密封墊。

進一步地，所述加速器腔體的頂部設置一排氣口。

進一步地，所述循環(huán)水槽為立式循環(huán)水槽。