[实用新型]一种潮流能发电叶片表面压力测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及潮流能发电测试装置，特别是涉及潮流能发电叶片表面压力测试装置。

背景技术

潮流能是指海洋潮汐运动中海水流动的动能，相对波浪能而言，潮流能的变化要平稳且有规律。我国近海海域潮流能资源丰富，潮流能发电装置的研发对海洋可再生能源的开发利用具有重大意义。我国潮流能发电装置的研发已进入工程样机研制阶段，叶片是潮流能发电装置的关键部件，高获能叶片的研发对潮流能发电有重大影响。

但是，目前还没有相应的叶片表面压力测试装置，不能对叶片表面压力进行测量，无法通过分析测量数据指导高获能叶片的研发。

实用新型内容

针对现有技术还没有相应的叶片表面压力测试装置，本实用新型推出一种用于潮流能发电叶片表面压力的测试装置，其目的在于，在具有导流体和流线型结构的测试装置上设置能安装不同数量叶片的轴头，叶片上贴附压力传感器，测量叶片获能过程中叶片的压力数据，以便利用放于水槽中的测试装置，测试不同流速环境下叶片表面的压力。

本实用新型涉及的潮流能发电叶片表面压力测试装置，包括导流体、水密壳体、机芯、轴头和压力传感器。导流体固定在水密壳体的上侧，水密壳体前端连接轴头，机芯设置在水密壳体内，机芯的空心传动轴与轴头连接，轴壳圆柱侧面安装安装同类型的不同数量和升角的叶片，压力传感器贴附在叶片上。

导流体呈扁平状，垂直固定在水密壳体外壳的上侧，两扁平状侧面与水密壳体中轴线平行。

水密壳体呈圆筒状，前后两端分别由端盖密封。水密壳体内设置安装板，安装板为长方形，固定在前后端盖上。

安装板置于水密壳体中轴线以下并与中轴线平行。安装板两端与水密壳体前后端盖通过金属连接棒插接固定。安装板两端各设一个圆弧形槽，两根金属连接棒插入圆弧形槽中，金属连接棒插入水密壳体前后端盖上设置的安装孔内。

机芯设置在水密壳体内，包括导电滑环、轴承座、空心传动轴。

空心传动轴为变径空心型，由推力轴承固定在安装板上，沿水密壳体中轴线设置。空心传动轴前端与轴头的轴壳键连接，空心传动轴后端连接导电滑环。导电滑环套扣在空心传动轴后端，导电滑环与空心传动轴联动。

空心传动轴从水密壳体前端的端盖穿出，与水密壳体前端的轴头连接。

轴头由轴壳与导流罩组成，圆凸状的导流罩固定在轴壳的前侧。轴壳呈短圆柱状，空心传动轴端部插进轴壳中心，轴壳末端与空心传动轴键连接。轴壳圆柱侧面设置叶片安装孔，通过双头螺柱安装不同数量的叶片。

压力传感器贴附在轴壳圆柱侧面安装的叶片上。压力传感器采用薄片式结构，胶结贴附在叶片上，压力数据由信号线传输。

压力传感器信号线通过导流罩侧位设置的过线孔进入轴头内，穿过轴壳和空心传动轴空腔，与空心传动轴空腔末端的导电滑环连接。连接导电滑环的信号电缆从水密壳体后端引出，连接测试装置外部的水上数据采集系统。实现压力传感器与水上数据采集与分析系统的信号线转动连接。

空心传动轴空腔在数据信号线穿入后加灌密封胶防水。

本实用新型涉及的潮流能发电叶片表面压力测试装置进行测试时，将待测叶片安装在轴头的轴壳上，根据需求将多个压力传感器贴附在待测叶片上。再通过导流体上端部的螺栓孔将压力测试装置固定在水槽上面，将水密壳体后端引出的信号电缆连接水上数据采集系统。潮流驱动安装有待测叶片的轴头在水中旋转，带动空心传动轴以及套扣在其上的导电滑环转动，贴附在叶片上的多个压力传感器测量压力数据，压力数据信号通过导电滑环的自滑环后端传递给测试装置外部的水上数据采集系统，水上数据采集系统显示被测叶片在试验过程中的压力情况。

本实用新型涉及的潮流能发电叶片表面压力测试装置测量潮流能驱动叶片转动的压力，达到分析不同流速下的不同翼型、数量和不同升角组合叶片的一级能量转换效率，对于高获能叶片的设计研发具有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型的潮流能发电叶片表面压力测试装置结构示意图；

图2为图1中测试装置的内部结构示意图；

图3为图2中测试装置轴壳的结构示意图；

图4为图1中测试装置被测叶片贴附压力传感器的状态示意图。

图中标记说明：

1、导流体             2、信号电缆

3、水密壳体           4、叶片

5、压力传感器         6、信号线

7、过线孔             8、导流罩

9、轴壳              10、螺栓孔