[实用新型]一种用于空化演示及测试材料空蚀特性的装置

说明书

本实用新型涉及一种用于空化演示及测试材料空蚀特性的装置，包括基座和设置在该基座上的装有液体的容器，所述容器内放置有待测试片，所述基座上设有可对所述容器进行加热的加热器，所述容器上设有振动加速度传感器和声发射传感器，所述振动加速度传感器和声发射传感将感应的信号分别传送至计算机，计算机将信号转换为数据后与预设的发生空蚀现象的传动泵的数据进行对比，并通过对比结果判断传动泵的空蚀现象。本实用新型避免了其它的声源和振动源造成的干扰，直观、简便、节能环保，所有数据可实时显示，适合于课堂教学。

技术领域

本实用新型涉及流体机械工程领域，具体说是一种用于空化演示及测试材料空蚀特性的装置。

背景技术

从19世纪后期在螺旋桨叶片上发现空化现象以来，空化现象的理论及内涵已经有了很大的发展。随着科技的进步，涉及空化现象的领域也愈来愈多，尤其在流体机械工程特别是泵应用领域，例如高速螺旋桨、高速鱼雷雷体、高速潜艇、水翼、水泵、水轮机、水工泄水建筑物，甚至还包括原子能、宇航、甚至生物学和医学领域等。然而，长期以来，空化现象被认为是一个不易解决的问题。其原因在于，到目前为止，对空化的机理尚未研究得很清楚。

目前国内的教科书、专著以及欧洲、北美对空蚀产生的机理基本上是这样说的：空泡随液流至高压区，在高压区溃灭，产生空化噪声，同时产生空蚀。这一理论甚至已经被应用于我国的国防科技研究项目。但这一理论不能解释在离心泵吸入室、叶轮叶片背面压力最低处出现的空蚀以及在铝质开水壶壶底、电热开水壶的电热管的表面出现的空蚀。

而且，关于超空化（超汽蚀，Super Cavitation）不发生空蚀的机理，目前公认的是：超空化是因为空泡破裂在被保护体之后, 所以超空化物体得以免于空蚀。然而，据资料介绍，超汽蚀轴流泵已投入实用，按之前的理论，导叶体的空蚀应该很严重，但实际中并未见到这方面的报道；超空化诱导轮也已采用，按之前的理论，后面叶轮的空蚀应该很严重，但实际中并未见到这方面的消息。这也间接说明之前关于空蚀的机理有问题。

目前，为了对所述空蚀现象进行演示和研究，不同的行业采用了不同的方法：1.在高等学校通常采用的是文丘里管。这一方法能直观地观察到空化现象，但因包含有高速水流引起的噪声和振动，不利于对因空化而产生的噪声和振动进行直观的体验和检测。该装置体积大，耗能高，不适合于在课堂教学时使用。2. 在一般的泵制造企业，则通常只能采用真实的泵作空化运行来进行演示和研究。这同样存在严重的机械、电气和水流噪声及振动的干扰，同时能耗也很高。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种可判断传动泵空蚀现象的用于空化演示及测试材料空蚀特性的装置。

本实用新型的采取技术方案为：一种用于空化演示及测试材料空蚀特性的装置，包括基座和设置在该基座上的装有液体的容器，所述容器内放置有待测试片，所述基座上设有可对所述容器进行加热的加热器，所述容器上设有振动加速度传感器和声发射传感器，所述振动加速度传感器和声发射传感将感应的信号分别传送至计算机，计算机将信号转换为数据后与预设的发生空蚀现象的传动泵的数据进行对比，并通过对比结果判断传动泵的空蚀现象。

作为优选，在基座上位于容器外侧设有可显示所述振动加速度传感器和声发射传感器的震动和声音的频谱分析仪。

作为优选，在基座上位于容器外侧设有可检测容器内空泡生成、发展、溃灭及待测试片变化的高速摄像机，该高速摄像机拍摄的数据传送至所述计算机显示并储存。

作为优选，所述待测试片外表涂覆有空蚀测试涂层。

作为优选，所述待测试片采用金属材料制成。

作为优选，所述容器采用透明材料制成

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、所述装置结构简单、易于实现，试验空化和空蚀效果稳定；