[发明专利]一种平板表面流体阻力性能测试装置

权利要求书

1.一种平板表面流体阻力性能测试装置，其特征在于：由水箱、变频泵、沉降室、扩压段、收缩段、工作段、扩散段顺次连通构成水循环系统；沉降室、扩压段、收缩段、工作段、扩散段各段均为管道；测试盒位于工作段的上方，测试盒下口与工作段的上管壁连通，使得测试盒内悬挂的水平测试平板底部与工作段上管壁内壁平齐成为流道的组成部分并位于工作段水流上方；测试盒内还设置压力传感器，压力传感器的压力触头沿水平方向与测试平板的悬挂杆活动接触，使得测试平板在工作段水流摩擦力作用下向流动方向偏转移动的偏转位移量经悬挂杆的杠杆放大作用传递至压力传感器；压力传感器与测试盒外的可编程控制器电连接，用于对压力传感器的模拟电压值进行数据收集。

2.根据权利要求1所述的平板表面流体阻力性能测试装置，其特征在于：沉降室内部与水流方向垂直竖直设置多孔阻尼板；扩压段内与水流方垂直竖直设置整流网；在测试盒之前工作段管道内部设置流速计，对应的工作段管道外部设置压力表。

3.根据权利要求1所述的平板表面流体阻力性能测试装置，其特征在于：收缩段为进口大出口小且实现水流从圆渐变为方的Batchelor-Shaw收缩曲线，该收缩曲线R的方程为：

R=[(1R24-1R14)(xL-12πsinθ2πxL)+1R14]-14,(0≤x≤L),]]>其中R₁和R₂为收缩段的进口半径和出口边长的1/2，x为Batchelor-Shaw收缩曲线段末端距离收缩段进口处的距离，L为收缩段的长度，单位均为mm；收缩段出口和入口的面积比为1:7～1:8，可使出口水流接近于势流，保持流速分布均匀。

4.根据权利要求1所述的平板表面流体阻力性能测试装置，其特征在于：测试盒内有密封装置、高度调节器，密封装置用于在测试平板悬挂好后将测试盒盖板密封，高度调节器为设置在测试盒盖板上的动力驱动机构，高度调节器底部通过铰链连接竖向悬挂杆，测试平板水平平行悬挂在悬挂杆底部且在高度调节器作用下位于水流上方并处于设定水平高度，该设定水平高度使得测试平板底部与工作段上管壁内壁平齐成为流道的组成部分。

5.根据权利要求1所述的平板表面流体阻力性能测试装置，其特征在于：测试盒底部与工作段上管壁密封连接，工作段上管壁与测试盒底部对应处设置通孔使得测试盒下口与工作段的上管壁连通。