[发明专利]一种水下运动体垂直发射试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水下运动体发射出水过程试验方法，为研究运动体水下发射及出水过程运动学、动力学特性以及运动体周围多相流场结构变化规律提供一种方便而有效的方法。 

背景技术

目前，水下运动体发射试验通常是在湖或大海中进行，试验系统除必要的发射管、试验模型、动力系统、控制系统以及测试系统外，还要求有水下发射平台，实现整个发射系统的安装、调试，并调节水下发射深度，以及一次发射试验完成后升出水面准备下一次试验。同时，在湖或大海中进行试验时不方便观察，且试验过程运动体图像测试系统安装与固定困难，可操作性不好，对仪器设备的密封性要求高，照明系统安装困难，在很大程度上影响流场观测。且试验成本高、效率低，周期长，不易普遍采用。 

发明内容

为了克服现有水下运动体发射试验方法的不足，本发明提供一种基于小型透明水池的水下运动体发射及出水过程试验方法。该方法不需要升降平台，且图像测试及照明系统可在水池外面安装，不需要进行密封处理，操作方便，测量直观、准确，试验效率高，成本低，周期短。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：建立一个四面或两面透明的小型水池，在水池内安装发射系统，包括发射管、试验模型以及动力装置等，其中动力装置可以是压缩气体或燃气发生器等，而图像测试及照明系统安装在水池外面，起动控制装置通过电缆分别为摄像机和动力装置提供起动信号。由于采用透明水池，因而可方便地进行摄像及照明系统安装与调试，并准确调节焦距与设定视场大小，并能够充分利用自然光照，特别是可利用PIV进行流场结构测试，有助于获得清晰精细的流场结构图像。同时不需要对摄像及照明系统进行密封，成本低，可靠性高。通过设置一定容积的贮水箱，在非试验时间或调试时将水池内的水排放到贮水箱，当试验准备工作完成后，将水从贮水箱泵入水池，可通调节水池中水位的高度实现对发射深度的调节。 

本发明的有益效果是，不需要升降平台，可以在相互垂直的两个方向布置光源和摄像系统，满足PIV测试的要求，且不需要进行密封处理，操作方便，试验效率高，能够获得清晰的流场结构图像信息。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1 是本发明的主要分系统原理图。 

图2 是试验系统总体组成及原理图。 

图中1.水池，2. 基础平台，3.动力装置，4.发射管，5.运动体模型，6.控制装置，7.图像测试装置，8.光源，9.水，10.水泵，11.进出水管，12.贮水箱。 

具体实施方式

在图1中，准备试验时，将水池（1）中的水排出，将发射系统安装并固定在基础平台（2）上，调整发射管（4）姿态，安装运动体模型（5），发射动力装置（3）准备好后，通过水泵（10）和水管（11）将贮水箱（12）中的水泵入水池（1），根据发射深度调节水池（1）中水位的高度，开启PIV图像测试装置（7）和片光源（8），试验时，通过控制装置（6）按时序起动动力装置（3），试验模型（5）发射、出水后自由落入水池（1），将水排放到贮水箱（12），打捞模型（5），提取PIV图像测试装置（7）中的图像，完成一次试验，进一步试验可视需要调整发射参数并重复上述步骤。