[發明專利]一種實現多角度射流的仿生壁面流體阻力的測試裝置

在審

• 申請號: 201911055547.0
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110646166A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 夏軻;李亞飛;藍薈琳;黃斌;蔡姚杰
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 33213 杭州浙科專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 吳秉中

本發明公開了一種實現多角度射流的仿生壁面流體阻力的測試裝置，包括動力傳輸裝置、試驗裝置、角度調節裝置、供水裝置、輔助裝置及試驗平臺，所述動力傳輸裝置一端連接所述試驗裝置一端，所述試驗裝置的另一端與所述的供水裝置連接，所述試驗裝置安裝在所述的角度調整裝置之上。本發明的有益效果是：體積小、結構緊湊簡單、所需成本低、操作簡單、試驗性能強、不受周圍試驗環境限制以及方便射流壁面試驗樣件裝卸等優點，滿足不同形狀射流孔的射流壁面試驗樣件。

技術領域

本發明涉及一種流體阻力測試裝置，具體的說是一種實現多角度射流的仿生壁面流體阻力的測試裝置。

背景技術

近幾年來，隨著能源消耗日益嚴重，能源問題已成為全球必須面對和解決的問題，節能降耗迫在眉睫。減小物體所受的阻力，可以降低能源消耗，提高能源利用率。減阻技術的研究不具有很高的軍事價值，而且具有廣泛的經濟價值，一直是國內外科研工作者致力研究的熱點問題之一。常規水面船舶表面摩擦阻力約占總阻力的50%，水下航行器表面摩擦阻力甚至占總阻力的70%。天然氣、石油在長距離輸送過程中，泵站的動力幾乎全部用于克服流體表面摩擦阻力。根據理論推算，在動力和能源一定條件下，假設水下航行器的阻力減小10%，則其巡航速度和航程可以同時增加約3.57%;此外，即便只能獲得較小的減阻效果，每年也可以節約大量的能源，對于緩解當前口益嚴峻的能源危機極為重要。因此研究減阻技術對降低能源消耗、減小油氣管道輸送動力、提高船舶和飛行體等運載設備航速、提升軍事作戰能力、提高高層消防滅火水炮射程等具有重要意義。

而對減阻壁面的研究的裝置基本上都是水洞、水槽、風洞這些裝置，但是這些裝置還是存在很多限制，如占地大、成本高、操作繁瑣、對操作者的技能要求很高、試驗條件高以及不能隨時隨地進行試驗等因素影響，難以在普通實驗室普及，因此在研究減阻表面減阻特性中急需要一套小型的成本低并且能夠實現多功能的試驗裝置。

發明內容

針對現有的流體阻力測試裝置占地大、成本高、操作繁瑣、不易裝卸、功能有限等問題，本發明提出了一種實現多角度射流的仿生壁面流體阻力的測試裝置。

本發明的技術方案如下：

一種實現多角度射流的仿生壁面流體阻力的測試裝置，其特征在于，包括動力傳輸裝置、試驗裝置、角度調節裝置、供水裝置及試驗平臺，所述動力傳輸裝置的一端與所述試驗裝置的一端傳動連接，所述試驗裝置的另一端與所述的供水裝置相連通，所述試驗裝置固定設置在所述角度調整裝置上，從而實現對試驗裝置的多角度調節。

所述的一種實現多角度射流的仿生壁面流體阻力的測試裝置，其特征在于，所述動力傳輸裝置包括電機、第一聯軸器、傳感器支座、扭矩傳感器、第二聯軸器、動力軸、第一軸承左端蓋、第一套筒、小肋板及第一軸承右端蓋，所述電機、傳感器支座及小肋板分別固定在試驗平臺上，所述電機的輸出軸與扭矩傳感器通過第一聯軸器連接，所述扭矩傳感器固定安裝在傳感器支座的上端，所述扭矩傳感器的另一端與動力軸通過第二聯軸器連接，所述動力軸穿設于由所述的第一軸承左端蓋、第一套筒及第一軸承右端蓋組成的圓筒結構。

所述的一種實現多角度射流的仿生壁面流體阻力的測試裝置，其特征在于，所述試驗裝置包括傳動軸、第二軸承左端蓋、第二套筒、密封筒左端蓋、密封端蓋、樣件支撐架、密封筒、射流壁面圓筒、密封筒右端蓋、磁流體密封結構、固定蓋及鎖緊螺母，所述第二套筒左端通過螺釘固定第二軸承左端蓋，右端通過螺栓固定在密封筒左端蓋的外側安裝面，所述第二軸承左端蓋內部裝有用于密封的氈圈，所述密封端蓋安裝在密封筒左端蓋的內側安裝面，所述密封筒兩端通過螺栓分別連接密封筒左端蓋及密封筒右端蓋，所述樣件支撐架安裝在密封筒、密封筒左端蓋及密封筒右端蓋三者構成的密封空間中，所述樣件支撐架外側套上射流壁面圓筒，并在左側通過螺釘固定射流壁面圓筒，所述射流壁面圓筒的右側通過螺栓安裝固定蓋，所述密封筒右端蓋與固定蓋之間通過磁流體密封結構進行密封，所述固定蓋上有多個用于進水的通孔，所述密封筒上端開有通孔，通孔內安裝通氣螺栓，密封筒下端開有排水口，所述密封筒右端蓋上開有進水口。