[发明专利]一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构

说明书

本发明公开了一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，属于波动壁面阻力测试技术领域，包括离心泵和第一稳定管段，第一稳定管段上设有注水孔，离心泵通过异径弯管与第一稳定管段相连，第一稳定管段从右端依次与收缩管段、试验管段、发散管段、第二稳定管段通过法兰和螺栓连接，第二稳定管段通过第二等径弯管和第一等径弯管与异径回水管段通过法兰和螺栓相连，异径回水管段与离心泵通过法兰和螺栓相连，第二等径弯管与第一等径弯管通过可调整直管段相连，构成了一个封闭的循环水路，为波动壁面阻力测试装置提供所需的流场环境，具有操作简单、拆卸方便、效率高的特点。

技术领域

本发明涉及一种壁面阻力测试的技术领域，具体涉及一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构。

背景技术

当今科技水平的不断发展，船舶和水下航行器的性能日益完善，数量也是日益增加，有效地降低船舶、水下航行器等的表面摩擦阻力已成为人们创造节能新技术的突破口。因为耦合效应，通过减阻方法的匹配、参数控制等达到减阻效果的增强，复合减阻比如仿生和壁面减阻的结合，减阻率将大于其相应单个减阻方法所得到的减阻率的总和。

水洞、风洞、水动力水槽是重要的空气动力学和水动力学研究装置。据不完全统计，目前在全世界各地，建成的生产型风洞大约有300多座，水洞约200多座，但还是无法满足日趋增长的对于减阻技术的研究需求。但是现有的实验室数值模拟和仿真模拟受限于空间和经费的原因，很难实现对实际海洋环境的流场的近似模拟，许多研究还仅仅停留在理论层面，导致现有的水动力减阻技术尚未走向工程领域。以上现状使得小型波动壁面装置应运而生。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构。具有拆卸方便、操作简单和效率高的特点。

所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：包括离心泵和第一稳定管段，所述第一稳定管段上设有注水孔，所述离心泵通过异径弯管与第一稳定管段相连，异径弯管两端分别通过法兰和螺栓与离心泵、第一稳定管段连接，所述第一稳定管段从右端依次与收缩管段、试验管段、发散管段、第二稳定管段通过法兰和螺栓连接，所述第二稳定管段通过第二等径弯管和第一等径弯管与异径回水管段通过法兰和螺栓相连，所述异径回水管段与离心泵通过法兰和螺栓相连，所述第二等径弯管与第一等径弯管通过可调整直管段相连，所述试验管段上设有一对传感器孔，所述第二稳定管段上设有放气堵头，所述试验管段设计为可拆卸管段，所述异径回水管段下面设有出水堵头。

所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：所述试验管段采用圆形截面，所述试验管段包括上试验管段和下试样管段，上试验管段通过螺栓与下试样管段固定。

所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：所述第一稳定管段、第二稳定管段分别与试验管段截面面积之比均为2.72-2.80，优选为2.78，在实验过程中湍流速度较大时，所述第一稳定管段和第二稳定管段均可以加装蜂窝格栅，减少压力损失。

所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：所述第一稳定管段进口内径等于收缩管段出口内径，试验管段出口内径等于收缩管段进口内径，所述收缩管段长度可以设计为349-352mm，优选为350mm。

所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：所述离心泵为电机水泵一体化结构的低转速卧式离心泵。

所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：所述可调整直管段两端分别与第二等径弯管、第一等径弯管通过法兰和螺栓连接。

所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：包括底座，所述第一稳定管段下设有第一稳定管段支撑座，第二稳定管段下设有第二稳定管段支撑座，所述第一稳定管段支撑座和第二稳定管段支撑座均通过螺栓固定在底座上，所述底座为空心。