[实用新型]一种自动吸液的文丘里管型空蚀设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是水力空化技术领域，特别是一种自动吸液的文丘里管型空蚀设备。

背景技术

在绕流流动过程中，当绕流物体边壁上最小压强点的压强降到临界压强时，该处首先发生空化，并逐渐形成一个可见空穴，水力空化技术领域将其称为固定型空穴。根据固定型空穴的外观形态，可将其分为局部空穴和超空穴。研究表明，随着水流速度的增大，或者人为使气体进入绕流低压区等方式，均可使局部空穴向超空穴转化，分别形成普通型超空穴和通气型超空穴。在水力工程上常采用人为通气的方式，即形成超空穴来保护绕流物体不受空蚀破坏，但如果通气量过大，也可能引起超空穴表面的波动，而带来负面影响。

目前，研究局部空穴的空蚀设备多于研究超空穴的空蚀设备，并且国内外现在所普遍使用的研究超空穴的空蚀设备大都存在着许多的弊端。例如，实验设备过于复杂，操作过程繁琐，但功能过于单一，不能研究多种因素对空穴形成的影响；空蚀设备采用一级节流，空化现象不明显，难以形成超空穴；实验过程中，试件位置受水流波动的影响较大，出现试件脱落的情况；实验结果不能量化，最终结论说服力较差等。

因此，急需一种结构简单、易于实现、性能稳定、结果可靠的自动吸液的空蚀设备，用于研究超空穴或其他空穴。。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种自动吸液的文丘里管型空蚀设备，用于解决目前研究超空穴的空蚀设备所存在的结构复杂、操作过程繁琐、功能单一、空化现象不明显、设备性能不稳定、实验结果准确度较低等问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

这种自动吸液的文丘里管型空蚀设备由干路管线、吸液管线、进气管线以及节流体、短杆、绕流物体、流量计、阀门、水槽、气体泵组成。干路管线设有节流体和绕流物体两级节流；节流体处连接吸液管线，绕流物体处连接进气管线；吸液管线和进气管线均安装阀门和流量计；绕流物体末端设有长方体试件凹槽。

本实用新型的优点：

这种自动吸液的文丘里管型空蚀设备采用节流体和绕流物体两级节流，极大地提高了空化的效果，促进了超空穴的产生。水槽中可以选择不同的工作液，如增粘液、砂液等，用于研究不同因素对空穴的影响，同时由于采用文丘里管型空蚀设备，工作液会在压差的作用下自动吸入干路管线，设备节能效果好。进气管线进气时可以用于研究通气型超空穴，故该设备功能较多，提高了其适用性。短杆用于固定绕流物体，长方体试件凹槽用于固定试件，减少了水流波动对试件位置的影响，实验过程中设备性能更加稳定。吸液管线和进气管线均安装有阀门和流量计，使实验结果可以量化，实验结论更加具有说服力。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图中：干路管线1、节流体2、短杆3、绕流物体4、长方体试件凹槽5、吸液管线6、进气管线7、流量计8、阀门9、水槽10、气体泵11。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明：

这种自动吸液的文丘里管型空蚀设备由干路管线1、吸液管线6、进气管线7、节流体2、短杆3、绕流物体4、流量计8、阀门9、水槽10、气体泵11组成。干路管线1设有节流体2和绕流物体4两级节流；节流体2处连接吸液管线6，绕流物体4处连接进气管线7；吸液管线6和进气管线7均安装阀门9和流量计8；绕流物体4末端设有长方体试件凹槽5，试件可粘在长方体试件凹槽5内。

工作时，水首先从干路管线1流到节流体2处，由于流动截面积缩小，流速迅速增加，压强迅速减小形成负压，并在此形成第一次节流(文丘里管的原理)。在压差的作用下，水槽10中的工作液会从吸液管线6自动吸入干路管线1，并在节流体2处与高速水流混合均匀。混合后的水流继续向前流动，当到达绕流物体4时，在此形成第二次节流，使得压力进一步降低。进气管线7中的气在自身能量或者气体泵11的作用下，进入干路管线1，并在绕流物体4处通气使水形成空穴，从而用于研究空穴对放在绕流物体4末端的试件的影响以及评估试件抗空蚀的性能。

当水的流量足够大时，经过两次节流之后，绕流物体2处的压力下降非常明显，足以形成普通型超空穴。此种情况下，打开阀门9-1，关闭阀门9-2，工作液如增粘液、砂液等进入干路管线1，此时可以研究在水流粘度、水流中含砂等一种或多种影响因素作用下普通型超空穴的形成对试件的剥蚀破坏。