[发明专利]一种变水深拖曳水池气层减阻试验方法

摘要

本发明公开了一种变水深拖曳水池气层减阻试验装置和方法，将待测模型放置于实验水池水下，对其在水中行进时的总阻力和局部摩擦力进行测量，通过供气装置和喷气装置可以测量其在此种状态之下水中行进时的总阻力和局部摩擦力，关闭供气装置和喷气装置之后还可以测量气层扩散之后待测模型在水中行进的总阻力和局部摩擦力，在此过程中，水下摄影系统持续记录水下流场的影响。本发明所述方法适用于水下航行体和水面船模喷气减阻的阻力和耐波性试验，试验技术可以为气层减阻机理研究提供试验基础，亦可以为气泡船的工程应用提供技术支撑。

主权项

1.一种变水深拖曳水池气层减阻试验的方法，包括水下摄像系统，所述水下摄像系统设置在实验水池(1)的池底，包括摄像机(13)和光源(14)；其特征在于，变水深拖曳水池气层减阻试验装置包括：安装在拖车上的操作架(2)，所述操作架(2)上设有导航架(5)，至少两个可伸缩支撑杆(6)的一端连接于所述导航架(5)，各个所述可伸缩支撑杆(6)的另一端位于实验水池(1)的水面之下，且分别通过一总阻力传感器(8)连接待测模型(7)，所述待测模型(7)的底部还设有局部摩擦力传感器(9)，所述操作架(2)上安装有供气装置(10)，所述供气装置(10)通过喷气管路(11)连接有喷气装置(12)，所述喷气装置(12)紧贴所述待测模型(7)设置；所述喷气管路(11)沿所述可伸缩支撑杆(6)的长度方向，靠近所述可伸缩支撑杆(6)设置；所述水下摄像系统设置于一载板(15)，所述载板(15)通过连接杆(16)固定连接于所述操作架(2)；所述操作架(2)包括用于连接拖车的相互平行的两个横杆(3)，两个所述横杆(3)之间设有格栅(4)，所述导航架(5)的两端分别连接于两个所述格栅(4)的内边，所述导航架(5)的两端与两个所述格栅(4)的内边滑动连接，可随所述格栅(4)的长度方向移动；还包括整流罩(17)，所述整流罩(17)围绕所述可伸缩支撑杆(6)设置，所述整流罩(17)上还设有刻度尺(18)标记；所述可伸缩支撑杆(6)连接于所述导航架(5)的一端设有调节罗盘(19)；变水深拖曳水池气层减阻试验的方法步骤如下：步骤1，拖车稳速拖动所述操作架(2)从实验水池(1)的一侧向另一侧行进，所述水下摄像系统在所述实验水池(1)的水底记录初始行进流场图像，局部摩擦力传感器(9)记录待测模型(7)在水下行进的初始行进局部摩擦力，总阻力传感器(8)记录所述待测模型(7)在水下行进的初始行进总阻力；步骤2，开启喷气装置(12)和供气装置(10)，所述水下摄像系统在所述实验水池(1)的水底记录喷气行进流场图像，局部摩擦力传感器(9)记录待测模型(7)在水下行进的喷气行进局部摩擦力，总阻力传感器(8)记录所述待测模型(7)在水下行进的喷气行进总阻力；步骤3，关闭所述喷气装置(12)和供气装置(10)，所述水下摄像系统在所述实验水池(1)的水底记录稳态行进流场图像，局部摩擦力传感器(9)记录待测模型(7)在水下行进的稳态行进局部摩擦力，总阻力传感器(8)记录所述待测模型(7)在水下行进的稳态行进总阻力；步骤4，拖车拖动所述操作架(2)沿行进路径返回，检测喷气装置(12)和供气装置(10)气流量和气压。