[发明专利]多排可移动叶片流场实验装置

说明书

本发明公开了一种多排可移动叶片流场实验装置。它包括试验箱和蓄液箱，所述蓄液箱高度低于试验箱高度，所述试验箱内根据液体流向分为稳水区、扰流区和回水区，所述回水区底部通过管道与蓄液箱连通，所述试验箱内设置导流液，所述导流液为酸碱试剂，所述稳水区与扰流区之间的试验箱底部设有发色电机，所述蓄液箱内设置驱动设备，所述驱动设备用于将蓄液箱内的导流液输送至稳水区，所述扰流区内设置扰流设备。本发明利用电解的原理电解酸碱试剂，观测效果好，成本低，方便操作；设计多排叶片结构，配合流场的流动特性，便于观测叶片流场演变的动态效果；通过改变叶片角度、转动速度、叶片数目可以对不同状态先的流场情况进行改变，试验效果更好。

技术领域

本发明属于流体力学技术领域，具体涉及一种多排可移动叶片流场实验装置。

背景技术

目前流场试验装置采用电解水产生气泡的形式，通过叶片扰流，进行流场显示，或者采用油墨显示的方法。电解产生气泡有两个缺点，一是气泡量较少、气泡尺寸不规则，不易观测；二是气泡速度较快；难以实现显示叶片表面流场细节，更难以实现叶片运动或安装状态变化导致的流场改变的量化测试实验。油墨显示局限于观测效果不佳，难以实现叶片运动或安装状态变化导致的流场改变的量化测试实验。同时，现有装置中的叶片不能运动，无法观测动态情况下的流场变化；叶片不能调整进流角度，没有实现多排叶栅共同流动，不能观测上游叶片尾迹对下游叶片的影响效果。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种结构简单、流场观测效果好的多排可移动叶片流场实验装置。

本发明采用的技术方案是：一种多排可移动叶片流场实验装置，包括试验箱和蓄液箱，所述蓄液箱高度低于试验箱高度，所述试验箱内根据液体流向分为稳水区、扰流区和回水区，所述回水区底部通过管道与蓄液箱连通，所述试验箱内设置导流液，所述导流液为酸碱试剂，所述稳水区与扰流区之间的试验箱底部设有用于电解导流液使导流液变色的发色电机，所述蓄液箱内设置驱动设备，所述驱动设备用于将蓄液箱内的导流液输送至稳水区，所述扰流区内设置用于使导流液形成流场的扰流设备。

进一步地，所述稳水区内设置有稳水球。

进一步地，所述稳水区深度与扰流区的深度比为3:1-5:1。

进一步地，所述扰流设备包括多个安装板，所述多个安装板沿液体流向方向间隔平铺于扰流区底部，安装板上设置多个扰流用的叶片，多个叶片沿垂直于液体流向方向间隔布置，相邻安装板上的叶片的扰流方向相反，相邻安装板上的叶片错位布置。

进一步地，所述相邻安装板之间的间距为20-30mm，所述安装板上相邻叶片的安装点之间的间距为40-60mm。

进一步地，还包括驱动装置，所述驱动装置的输出杆分别与多个安装板连接，所述驱动装置用于调整相邻安装板之间间距及相邻安装板交错距离。

进一步地，所述叶片包括依次连接的首端、中间段和尾端，所述首端、中间段和尾端宽度依次减小，所述首端旋转固定于安装板上，所述首端、中间段和尾端的一侧边缘连接形成内凹的第一曲线，所述首端、中间段和尾端的另一侧边缘连接形成外凸的第二曲线，所述第一曲线迎向液体流向方向。

更进一步地，所述回水区内沿液体流动方向设有两个导流板，导流板的板面垂直于回水区底部，两个导流板的首端之间宽度大于尾端之间的宽度，所述导流板的尾端设置回水槽，所述回水槽底部通过管道连通蓄液箱。

本发明的有益效果是：

一、通过利用电解的原理，成本低，方便操作，没有安全隐患，绿色环保，对酸碱试剂进行电解后，产生小范围局部PH变化，使得在此小范围内酸碱试剂由于酸碱度变化而产生了颜色的变化，通过控制叶片角度、液体流速与浓度，产生可控的低速流场。