[發(fā)明專利]立式串列雙試驗(yàn)段空泡水洞試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110080618.3
• 申請(qǐng)日: 2021-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112798225B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王東;劉承江;符澄;靳栓寶;尉成果;魏應(yīng)三;謝強(qiáng);張賢彪;陽(yáng)習(xí)黨;李毅;陶濤;宋希亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍海軍工程大學(xué);中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心設(shè)備設(shè)計(jì)及測(cè)試技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01M10/00
• 分類號(hào): G01M10/00
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝;張繼巍

本發(fā)明公開(kāi)了一種立式串列雙試驗(yàn)段空泡水洞試驗(yàn)裝置，包括立式回形洞體主回路、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、調(diào)壓裝置、大測(cè)聲艙及小測(cè)聲艙；立式回形洞體主回路包括依次連接形成回路的穩(wěn)定段、第一收縮段、大試驗(yàn)段、第二收縮段、小試驗(yàn)段、上擴(kuò)散段、第一拐角段、第一過(guò)渡段、第二拐角段、第二過(guò)渡段、驅(qū)動(dòng)泵、下擴(kuò)散段、第三過(guò)渡段、第三拐角段、第四過(guò)渡段及第四拐角段。具有大、小兩個(gè)試驗(yàn)段，可以開(kāi)展不同尺度模型、更寬廣工況范圍的水動(dòng)力、空化等試驗(yàn)，顯著降低綜合建造成本；空泡水洞可在大、小兩個(gè)試驗(yàn)段下方分別布置測(cè)聲艙或測(cè)聲腔，用于進(jìn)行被測(cè)模型的水中輻射噪聲測(cè)試，提升水動(dòng)力、空化和噪聲綜合測(cè)試能力，降低試驗(yàn)設(shè)施建設(shè)代價(jià)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于流體力學(xué)和船舶試驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種立式串列雙試驗(yàn)段空泡水洞試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

開(kāi)展船舶、航行體、推進(jìn)器等水動(dòng)力性能試驗(yàn)的裝置主要有拖曳水池、循環(huán)水槽和空泡水洞。拖曳水池由于軌道長(zhǎng)度有限，試驗(yàn)時(shí)間受到車架運(yùn)行時(shí)間限制，不便于開(kāi)展空泡和流場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)。循環(huán)水槽和空泡水洞利用造流系統(tǒng)可使水流在其內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，可對(duì)安裝于試驗(yàn)段內(nèi)的模型進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試，而不受時(shí)間限制，從而便于測(cè)量流場(chǎng)參數(shù)、開(kāi)展空泡和流場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)。循環(huán)水槽和空泡水洞的試驗(yàn)段下方設(shè)置測(cè)聲艙或測(cè)聲腔還可以測(cè)量模型的噪聲。循環(huán)水槽試驗(yàn)段是開(kāi)放的，有自由液面，流速較低，不能加、減壓，難以開(kāi)展高速水下航行器、推進(jìn)器的水動(dòng)力、空化等試驗(yàn)。而空泡水洞具有調(diào)壓裝置，可以通過(guò)加、減壓實(shí)現(xiàn)不同水深和空化數(shù)的模擬，加之流速更高，試驗(yàn)?zāi)芰Ω鼜?qiáng)，可測(cè)工況更寬廣。

目前的空泡水洞只具有單一試驗(yàn)段，不能滿足不同尺度模型的測(cè)試需求，雖然可通過(guò)建造不同規(guī)模的空泡水洞試驗(yàn)裝置，或采用更換試驗(yàn)段方式滿足上述需求，但是占地面積大，建造成本高，難以操作實(shí)施。

其中，申請(qǐng)?zhí)枮?01811565809.3的專利申請(qǐng)，公開(kāi)了一種水洞水槽兩用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括水洞實(shí)驗(yàn)段、水泵系統(tǒng)以及依次連通的前置水箱、水槽實(shí)驗(yàn)段和后置水箱；該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為豎式上下兩層布置，兩個(gè)水箱與水槽實(shí)驗(yàn)段均位于上層，且上層結(jié)構(gòu)均頂部開(kāi)口，水泵系統(tǒng)位于下層，下層結(jié)構(gòu)為閉式管路；上下兩層之間的前豎直段為管路過(guò)渡段，后豎直段為水洞實(shí)驗(yàn)段，且前置水箱的底部進(jìn)水口通過(guò)管路過(guò)渡段與水泵系統(tǒng)的出水口連通，后置水箱的底部出水口通過(guò)水洞實(shí)驗(yàn)段與水泵系統(tǒng)的進(jìn)水口連通。該裝置實(shí)現(xiàn)了水洞和水槽兩種用途，但該裝置沒(méi)有加、減壓裝置，不能調(diào)節(jié)水洞中壓力范圍，可測(cè)工況有限；且水洞試驗(yàn)段在豎直段中，不便于被測(cè)模型安裝，尤其隨著實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)規(guī)模增大，試驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間很長(zhǎng)。

申請(qǐng)?zhí)枮?01910056910.4的專利申請(qǐng)，公開(kāi)了一種多功能動(dòng)力式循環(huán)水槽，包括：流量循環(huán)管路、動(dòng)力裝置和控制系統(tǒng)；其中，流量循環(huán)管路包括蓄水箱、回流管、回流水箱和水槽；動(dòng)力裝置和控制系統(tǒng)安裝于所述電機(jī)支架上，動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)流體由回流水箱經(jīng)水槽流入蓄水箱，由蓄水箱經(jīng)回流管流入回流水箱，從而形成循環(huán)；在控制系統(tǒng)的控制下，動(dòng)力裝置調(diào)節(jié)流體的流速。該裝置流速低(≤0.5m/s)，不具備空泡水洞功能。

有鑒于此，有必要設(shè)計(jì)一種串列式雙試驗(yàn)段空泡水洞裝置，以解決不同尺度模型、更寬廣工況范圍的水動(dòng)力、空化、噪聲等試驗(yàn)問(wèn)題，以降低綜合建造成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述技術(shù)的不足，提供一種流場(chǎng)品質(zhì)好、背景噪聲低、滿足不同尺度模型、更寬廣工況范圍的水動(dòng)力、空化、噪聲試驗(yàn)需求的立式串列雙試驗(yàn)段空泡水洞試驗(yàn)裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的立式串列雙試驗(yàn)段空泡水洞試驗(yàn)裝置，包括立式回形洞體主回路、布置在立式回形洞體主回路外部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、通過(guò)管路與立式回形洞體主回路相連的調(diào)壓裝置、大測(cè)聲艙及小測(cè)聲艙；所述立式回形洞體主回路包括依次連接形成回路的穩(wěn)定段、第一收縮段、大試驗(yàn)段、第二收縮段、小試驗(yàn)段、上擴(kuò)散段、第一拐角段、第一過(guò)渡段、第二拐角段、第二過(guò)渡段、驅(qū)動(dòng)泵、下擴(kuò)散段、第三過(guò)渡段、第三拐角段、第四過(guò)渡段及第四拐角段，且大測(cè)聲艙安裝在大試驗(yàn)段的下方，小測(cè)聲艙安裝在小試驗(yàn)段的下方。