[发明专利]一种六自由度运动条件下气泡动力学特性研究装置及方法

摘要

一种六自由度运动条件下气泡动力学特性研究试验装置及方法，该装置主要包括六自由度运动模拟平台、连续注气系统、透明试验段、高速摄像系统及远程计算机；连续注气系统包括高精度直线模组、流向控制管路、注射器及毛细管接头，该系统可实现气体连续、稳定注射，并可以精确测量气体注入流量，通过调节毛细管接头尺寸，可以控制注入气泡直径；高速摄像仪固定于试验段前侧伺服模组相机架上，可实现相机位置远程自动调节，在试验段后部放置LED面板光源，面板上贴有半透明坐标纸，可用于拍摄图像尺寸标定；连续注气系统、试验段及高速摄像系统均放置于六自由度运动模拟平台上，平台可实现沿三个坐标轴的平移及转动六个自由度的模拟运动。本发明为研究复杂海洋条件下气泡运动特性提供了有效途径。

主权项

1.一种六自由度运动条件下气泡动力学特性研究试验装置，其特征在于：包括六自由度运动模拟平台(1)，由高精度直线模组(2)、注射器(3)、流向控制管路(4)和毛细管接头(7)组成的连续注气系统，透明试验段(5)，由高速摄像仪(8)和伺服模组相机架(9)组成的高速摄像系统及远程计算机(10)；在连续注气系统中，两注射器(3)以相对的方向将柱塞杆末端固定于高精度直线模组(2)中心滑块两侧；注射器(3)出口与流向控制管路(4)注射器接管连接，流向控制管路(4)出口端通过硅胶管连接毛细管接头(7)末端；毛细管接头(7)通过螺纹连接到透明试验段(5)底部，该连续注气系统能够实现气体连续稳定的注射；高速摄像仪(8)固定于伺服模组相机架(9)上，放置于透明试验段(5)的一侧，用于拍摄气泡的运动行为；在透明试验段(5)另一侧放置一LED面板光源(6)，以满足拍摄过程中的采光要求；高精度直线模组(2)、透明试验段(5)、伺服模组相机架(9)均固定于六自由度运动模拟平台(1)上，随六自由度运动模拟平台(1)一起运动。