[发明专利]一种拖曳式流体阻力测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种用于检测流体阻力的装置。

背景技术

实验方法作为研究流体摩擦阻力特性的重要手段，对推进流体减阻理论的发展及学科建设起到了至关重要的作用，很多重要的湍流现象都是首先在实验条件下观察得到的。随着减阻技术的快速发展，如何设计一个能够适合于测量流体对不同表面结构实验模型摩擦阻力的实验装置显得尤为重要。在传统的流体动力学研究中主要采用水洞和水槽等实验装置，但其造价昂贵、耗资巨大、体积庞大、日常维护困难、噪声大、实验条件不易控制、实验模型复杂、结构多采用封闭式圆管机构等，大大限制了实验装置的测试应用领域，当前我国仅仅有几座水洞及水槽实验装置，无法进行广泛应用。现有拖曳实验装置，实验速度范围小、只局限于水池实验、受水池长度限制、无法实现海水中近实况流态模拟，同时，水池造价昂贵、水质易污染。因此，如何用简单、可靠的测量装置，评估流体对不同表面结构的减阻效果，为实际应用提供可靠的依据，仍然是一项十分重要的任务。

发明内容

本发明的目的在于提供克服水洞体积大、造价高、实验环境构造困难、操作繁琐等缺点的一种拖曳式流体阻力测试装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种拖曳式流体阻力测试装置，包括测试传感器、小型电子计算机、数据采集存储系统，其特征是：还包括拖拽板、收缩段、工作段腔体、扩散段、外壳和实验模型，工作段腔体一端与收缩段相连，工作段腔体另一端与扩散段相连，密封端盖和实验模型安装在工作段腔体的上下两端、并将其密封，测试传感器、小型电子计算机和数据采集存储系统位于密封端盖、实验模型和工作段腔体组成的密封空间里、并依次相连，测试传感器还与实验模型相连，收缩段、工作段腔体和扩散段均位于外壳里，拖拽板安装在收缩段与外壳的连接处。

本发明还可以包括：

1、所述的实验模型和工作段腔体连接面处采用密封垫片进行一级密封、采用密封套进行二级密封，通过卡压板对密封套进行紧固压缩，且通过螺栓将卡压板紧密固定到工作段腔体上。

2、所述的实验模型表面结构为平面结构、凹坑结构、V型结构。

3、所述的实验模型表面直接涂覆减阻涂层。

本发明的优势在于：

(1)本发明的流体阻力测试装置为可拖曳式的，可以在海中进行近实况拖曳实验，能够真实的模拟船舶或水下航行器在水中行进时流体状态；同时、由于本发明的装置依靠船或其它动力装置进行拖曳，因此实验过程中能够提供给拖曳装置工作段中流体流速变化范围更加广泛。

(2)可拖曳装置部分除具有近实况拖曳功能外，可拖曳装置部分两端能够通过法兰联接在所设计的实验室内部阻力测试装置中，进行常规的水动力学实验，实现在水中进行近实况拖曳实验、在实验室内部进行常规水动力学实验的双重功用。

(3)实验模型安放在工作段腔体的两侧壁上，实现在两侧壁对模型表面进行数据测量；实验模型表面可以根据需要设计出不同的表面外形结构，实现对不同模型表面结构进行研究分析；实验模型的外形结构可以做成真实的船表面的局部结构，利用装置构造更加符合船舶或航行器行进时的局部流场。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作段截面示意图；

图3为本发明的实验模型和实验模型联接架布置方案图；

图4为本发明实验模型与实验模型联接架和实验模型联接板布置方案图；

图5为实验室内部阻力测试装置结构简图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：