[發明專利]多排可移動葉片流場實驗裝置

有效

• 申請號: 201911058964.0
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN110686864B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 李鈺潔;劉永葆;馬睿;余又紅;賀星;劉長鑫
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍;王亞萍

本發明公開了一種多排可移動葉片流場實驗裝置。它包括試驗箱和蓄液箱，所述蓄液箱高度低于試驗箱高度，所述試驗箱內根據液體流向分為穩水區、擾流區和回水區，所述回水區底部通過管道與蓄液箱連通，所述試驗箱內設置導流液，所述導流液為酸堿試劑，所述穩水區與擾流區之間的試驗箱底部設有發色電機，所述蓄液箱內設置驅動設備，所述驅動設備用于將蓄液箱內的導流液輸送至穩水區，所述擾流區內設置擾流設備。本發明利用電解的原理電解酸堿試劑，觀測效果好，成本低，方便操作；設計多排葉片結構，配合流場的流動特性，便于觀測葉片流場演變的動態效果；通過改變葉片角度、轉動速度、葉片數目可以對不同狀態先的流場情況進行改變，試驗效果更好。

技術領域

本發明屬于流體力學技術領域，具體涉及一種多排可移動葉片流場實驗裝置。

背景技術

目前流場試驗裝置采用電解水產生氣泡的形式，通過葉片擾流，進行流場顯示，或者采用油墨顯示的方法。電解產生氣泡有兩個缺點，一是氣泡量較少、氣泡尺寸不規則，不易觀測；二是氣泡速度較快；難以實現顯示葉片表面流場細節，更難以實現葉片運動或安裝狀態變化導致的流場改變的量化測試實驗。油墨顯示局限于觀測效果不佳，難以實現葉片運動或安裝狀態變化導致的流場改變的量化測試實驗。同時，現有裝置中的葉片不能運動，無法觀測動態情況下的流場變化；葉片不能調整進流角度，沒有實現多排葉柵共同流動，不能觀測上游葉片尾跡對下游葉片的影響效果。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述背景技術存在的不足，提供一種結構簡單、流場觀測效果好的多排可移動葉片流場實驗裝置。

本發明采用的技術方案是：一種多排可移動葉片流場實驗裝置，包括試驗箱和蓄液箱，所述蓄液箱高度低于試驗箱高度，所述試驗箱內根據液體流向分為穩水區、擾流區和回水區，所述回水區底部通過管道與蓄液箱連通，所述試驗箱內設置導流液，所述導流液為酸堿試劑，所述穩水區與擾流區之間的試驗箱底部設有用于電解導流液使導流液變色的發色電機，所述蓄液箱內設置驅動設備，所述驅動設備用于將蓄液箱內的導流液輸送至穩水區，所述擾流區內設置用于使導流液形成流場的擾流設備。

進一步地，所述穩水區內設置有穩水球。

進一步地，所述穩水區深度與擾流區的深度比為3:1-5:1。

進一步地，所述擾流設備包括多個安裝板，所述多個安裝板沿液體流向方向間隔平鋪于擾流區底部，安裝板上設置多個擾流用的葉片，多個葉片沿垂直于液體流向方向間隔布置，相鄰安裝板上的葉片的擾流方向相反，相鄰安裝板上的葉片錯位布置。

進一步地，所述相鄰安裝板之間的間距為20-30mm，所述安裝板上相鄰葉片的安裝點之間的間距為40-60mm。

進一步地，還包括驅動裝置，所述驅動裝置的輸出桿分別與多個安裝板連接，所述驅動裝置用于調整相鄰安裝板之間間距及相鄰安裝板交錯距離。

進一步地，所述葉片包括依次連接的首端、中間段和尾端，所述首端、中間段和尾端寬度依次減小，所述首端旋轉固定于安裝板上，所述首端、中間段和尾端的一側邊緣連接形成內凹的第一曲線，所述首端、中間段和尾端的另一側邊緣連接形成外凸的第二曲線，所述第一曲線迎向液體流向方向。

更進一步地，所述回水區內沿液體流動方向設有兩個導流板，導流板的板面垂直于回水區底部，兩個導流板的首端之間寬度大于尾端之間的寬度，所述導流板的尾端設置回水槽，所述回水槽底部通過管道連通蓄液箱。

本發明的有益效果是：

一、通過利用電解的原理，成本低，方便操作，沒有安全隱患，綠色環保，對酸堿試劑進行電解后，產生小范圍局部PH變化，使得在此小范圍內酸堿試劑由于酸堿度變化而產生了顏色的變化，通過控制葉片角度、液體流速與濃度，產生可控的低速流場。