[实用新型]一种用于水洞实验中的自旋空化器装置

说明书

技术领域

本实用新型具体涉及一种用于水洞实验中的自旋空化器装置。

背景技术

水洞是一种以水作为工作介质的流体力学实验设备，主要用于流体力学研究。通气空 泡水洞实验是水洞实验研究的重要内容之一。目前，大部分通气航行体的前部都安装有空 化器，这种空化器的形状比较特殊，圆锥形、圆柱形等都有，主要利用空化器后端产生的 低压降到实验环境时水的饱和蒸汽压以下时就会形成包裹航行体头部的空泡，这种空泡称 之为自然空泡，当这种空泡增长到可以包裹整个航行体的时候，我们称这种空泡为超空泡， 由于超空泡的包裹作用，通气航行体所受的阻力将显著降低，有利于航行体的提速，使航 行体在水下可以像在空气中高速运动。一般空化现象需要航行体具有较高的行驶速度才能 在空化器的后面形成低压区，促进水的汽化，实验中由于航行体相对于水流的速度比较低， 难以形成足够的低压区，所以借助人工通气的手段向空化器的低压区通入空气形成包裹整 个航行体的通气超空泡，相关公开资料已经表明这种通气空泡和自然空泡对航行体有同样 好的减阻效果。

为了对通气超空泡现象进行研究，开展了各类型的水洞实验，其中有航行体以及空化 器在俯仰和偏航工况下的各类研究，但现有水洞实验中的通气航行体模型的空化器不能实 现自旋，使相关实验数据获取间接且不够全面准确。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于水洞实验中的自旋空化器装置，以解决在水洞实验 过程中，通气航行体模型的空化器不能实现自旋的问题。

本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种用于水洞实验中的自旋空化器装置，它包括空化器、航行体模型、水平传动轴、 支撑筒、传动器、竖直传动轴、连接头和尾部支撑块，所述航行体模型水平设置，所述尾 部支撑块设置在航行体模型的尾部且二者通过支撑筒可拆卸连接，所述水平传动轴从左至 右依次穿过在航行体模型、支撑筒和尾部支撑块，所述竖直传动轴竖直穿设在尾部支撑块 上，所述水平传动轴的一端和竖直传动轴的下端在尾部支撑块内通过传动器相连接，所述 竖直传动轴的上端设置有连接头，所述空化器靠近航行体模型的头部设置，所述空化器与 水平传动轴同轴设置且其与水平传动轴的另一端可拆卸连接。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型结构设计简单，利用电机为动力，通过水平传动轴和竖直传动轴的驱 动空化器绕自身轴线转动有效实现空化器自旋的效果。

2、本实用新型灵活性强，可以实现对不同形状或者不同表面纹理的空化器进行实验， 也可以对具有不同外形的航行体模型进行实验研究。同时本实用新型拆卸方便，空化器只 需从水平传动轴旋出即可完成更换。

3、通过本实用新型使自旋空化器产生的数据直接且全面，由于目前对空化器自旋状 态下的空泡现象研究还很少见，通过本实用新型的设计，实现对空化器自旋状态下的超空 泡航行体的空泡现象研究，并通过更换各种不同形状的空化器或者更换不同表面纹理特性 的空化器研究空化器转动时候的空泡现象。这种水洞研究的结果可以为理论研究和数值仿 真研究的的结果提供很好的验证作用。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构剖面图，图中箭头方向表示气源的进入方向；

图2是本实用新型在水洞工作段12中的使用状态图；

图3是图1中A-A处的剖面图；

图4是图1中B-B处的剖面图；

图5是图1中C处的放大图；

图6是图1中D处的放大图；

图7是尾部支撑块11的主视结构剖面图。

具体实施方式