[发明专利]一种航行中喷水推进器的喷口流速的测量方法

说明书

技术领域

本发明水流流速测量领域，具体涉及一种航行中喷水推进器的喷口流速的测量方法。

背景技术

喷水推进器是水上机动平台的一种动力装置，喷口流速是衡量喷水推进器工作性能的一个重要指标。在实际航行工况下，喷水推进器喷水中通常含有气体，喷口的喷水流速也非常大、振动也很强烈，受这些条件的限制，目前没有对航行中喷水推进器喷口流速(即喷口的喷水流速)进行有效测量的方法，测量结果存在较大的偏差，因此，寻求一种可对航行中喷水推进器喷口流速进行有效测量的方法十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种可对航行中喷水推进器的喷口流速进行有效测量的方法。

本发明采用的技术方案为：一种航行中喷水推进器的喷口流速的测量方法，将动压传感器和含气量传感器通过传感器安装基座安装于喷水推进器所在的平台上，使动压传感器和含气量传感器位于喷水推进器的喷口的正前方；将航速测量仪固定于所述平台上，用以测量所述平台的航速，所述测量方法包括用于确定动压偏大系数β的拖桩步骤、用于确定平台运动影响系数ξ的拖拉步骤和用于确定航行中喷水推进器的喷口流速V_P的航行测定步骤，其中，

所述拖桩步骤为：将拖桩固定于岸上，拖桩绳的一端拴于所述拖桩上，另一端栓于喷水推进器所在的平台上，所述拖桩绳串联有用于测量拖桩拉力的拉力计；

实施拖桩时，启动喷水推进器，通过拉力计获取喷水推进器在喷出水流时于拖桩绳212上产生的拉力f，单位为N；通过所述动压传感器获取喷水推进器的第一喷口水流动压P₁，单位为Pa；

所述动压偏大系数β=fcosα2SP1,]]>

其中，α为拖桩绳与水平面间的水平夹角，单位为度；S为喷水推进器的喷口面积，单位为m²；

所述拖拉步骤为：将一拖拉绳的一端拴于所述平台上，另一端拴于拖拉动力装置上；

实施拖拉时，关闭喷水推进器，启动拖拉动力装置，通过拖拉动力装置拉动所述平台运动，并通过所述动压传感器获取喷水推进器的第二喷口水流动压P₂，单位为Pa；通过所述含气量传感器获取喷水推进器的第一喷口水流含气量ρ₁，单位为％；通过所述航速测量仪获取喷水推进器所在平台的第一航速V_h1，单位为m/s；

通过确定平台运动影响系数ξ，其中，ρ_m为所述平台运动时所在介质的静水密度，单位为kg/m³；

所述航行测定步骤为：启动喷水推进器，使喷水推进器驱动所在平台运动，通过所述动压传感器获取喷水推进器的第三喷口水流动压P₃，单位为Pa；通过所述含气量传感器获取喷水推进器的第二喷口水流含气量ρ₂，单位为％；通过航速测量仪获取喷水推进器所在平台的第二航速V_h2，单位为m/s；

通过确定喷口流速V_P，喷口流速的单位为m/s。

其中，所述动压传感器和含气量传感器均安装于位于喷口的正前方70mm～80mm的位置上。

其中，所述拉力计、动压传感器、含气量传感器和航速测量仪与处理计算机通信连接，以将采集到的信号传输至处理计算机，以通过处理计算机获取动压偏大系数、平台运动影响系数及喷水推进器的喷口流速。

其中，所述含气量传感器的检测处理方法为：

步骤1：将测量电桥的测量电极置于被测介质中，其中，所述测量电桥包括电阻值为R_s的电桥电阻和所述测量电极，将正负等幅的音频交流信号输入至所述测量电极和电桥电阻构成的串联电路的两端，其中，测量电极的两端作为测量电桥的输出端输出极板电压；

步骤2：获取音频交流信号的有效值E_v和测量电极的极板电压的有效值E_i；