一种可变攻角水翼空化水洞试验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可变攻角水翼空化水洞试验系统，属于船舶海洋工程技术领域。系统由水洞观察段、紧固板、紧固螺栓、定位板、定位螺栓、与定位螺栓配合的螺纹孔、攻角调节器、限位器、水翼连接轴、水翼以及密封圈组成。水翼连接轴镶有螺纹的一段穿过有机玻璃的通孔，并由紧固板与和螺母固定，另一端穿过有机玻璃和定位板的通孔并与限位器相连，限位器与攻角调节器连接，攻角调节器通过定位螺栓和与之配合的螺纹孔固定在定位板上；水翼连接轴两端在有机玻璃中的部分各套有一个密封圈；定位板由紧固板和紧固螺栓固定，紧固板由紧固螺栓固定于水洞观察段上。对比现有系统，本发明专利技术结构简单且紧凑，稳定性好，便于移动和拆卸，攻角调节方便，造价低，密封性好。

A cavitation water tunnel test system for variable angle of attack hydrofoil

The invention discloses a cavitation water tunnel test system of a variable angle of attack hydrofoil, belonging to the technical field of ship and ocean engineering. The system consists of a water tunnel observation section, a fastening plate, a fastening bolt, a positioning plate, a positioning bolt, a threaded hole which is matched with the positioning bolt, an angle of attack regulator, a spacing device, a hydrofoil connecting shaft, a hydrofoil and a sealing ring. Hydrofoil connected with a section through the organic glass through hole shaft with screw thread, and the fastening plate and the nut is fixed, the other end passes through the organic glass and the positioning plate through hole and is connected with a limiter, limiter and attack angle adjusting device is connected with the angle of attack, the controller through a positioning bolt and matched with the threaded hole the fixed on the positioning plate; the connecting shaft ends of hydrofoil in organic glass parts of the sleeve is provided with a sealing ring; the positioning plate is fixed by the fastening plate and the fastening bolt fastening plate by a fastening bolt fixed on the tunnel observation period. Compared with the existing system, the present invention has simple and compact structure, good stability, easy movement and disassembly, convenient regulation of attack angle, low cost and good tightness.

【技术实现步骤摘要】
一种可变攻角水翼空化水洞试验系统
本专利技术涉及一种可变攻角水翼空化水洞试验系统，属于船舶海洋工程
涉及专利分类号G01测量；测试G01M机器或结构部件的静或动平衡的测试；其他类目中不包括的结构部件或设备的测试G01M10/00流体动力学试验；船只试验池或水道内或上面的装置。
技术介绍
在螺旋桨、水轮机和涡轮泵工作时叶片表面不稳定的压力脉动通常会导致机械振动、噪声、疲劳损坏等。叶片周围压力的降低会引起空化现象的发生，空化的发生会引起物体表面汽蚀、推力的下降等负面影响。螺旋桨、水轮机、涡轮泵以及舵、翼等，其基本剖面形式都是典型的翼型，而翼型的攻角影响着流场内部流动特性。因此了解不同攻角下流场特性和水动力变化，对提高螺旋桨、水轮机以及涡轮泵的工作稳定性、水力性能具有重要意义。水洞是一种用水作为工作流体介质的流体力学实验设备，可用于船舶海洋工程中流体力学问题的研究。现阶段国内外主要采用水洞设备开展带攻角水翼流场试验研究，水翼在调节攻角过程中需要拆装工作段，没有体现出试验操作的灵活性和高效性，且反复拆装试验设备会引起试验测量结果不理想的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有水翼试验攻角系统结构复杂，试验成本高，调节攻角步骤复杂的问题，提供一种可变攻角水翼空化水洞试验系统，可实现空化流动试验水翼攻角的自由调节。为达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案，包括水翼连接轴，待测水翼通过该连接杆保持轴向水平，水翼连接轴的一端穿过定位板连接攻角调节件；所述的攻角调节件以所述连接轴轴心为圆心转动/摆动，调节件下方具有一以所述水翼连接轴轴心为圆心的圆弧形通槽；该通槽的边缘设有角度指示标线；所述的定位板与所述圆弧形通槽转动经过区域对应的圆弧区域设有刻度盘和多个螺纹孔；使用时，根据设定的水翼俯仰实验角度，将攻角调节件的角度指示标线指向刻度盘对应的角度，使用定位螺栓穿过圆弧形通槽旋入所述的多个螺纹孔中，固定攻角调节件，进而固定水翼至实验角度。作为优选的实施方式，所述的角度指示标线位于所述圆弧形通槽对应弦的中垂线上。作为优选的实施方式，所述的多个螺纹孔圆心连线为以所述连接轴轴线为圆心的圆弧。作为优选的实施方式，所述的水翼连接轴固定于长方体的水洞观察段框架之间，连接轴的两端分别穿过水洞观察段框架的两侧的有机玻璃。更进一步的，所述的定位板与一侧有机玻璃贴合；所述的定位板由分别连接水洞观察段框架的紧固板固定。更进一步的，水翼连接轴与有机玻璃的结合部设有密封圈。附图说明为了更清楚的说明本专利技术的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为可变攻角水翼空化水洞试验系统三维结构观察侧示意图。图2为可变攻角水翼空化水洞试验系统三维结构后侧示意图。图3为可变攻角水翼空化水洞试验系统三维结构侧视图。图4为水翼装置侧视图。图5为攻角为20度时水翼装置侧视图。图6为定位板侧视图。图中，1、水洞观察段框架，2、紧固板，3、紧固螺栓，4、定位板，5、定位螺栓，6、与定位螺栓配合的螺纹孔，7、攻角调节器，8、限位器，9、水翼连接轴，10、水翼，11、密封圈，12、螺母，13、刻度指示针，14、刻度盘，15、通孔，16、有机玻璃。具体实施方式为使本专利技术的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：如图1-图6所示：一种可变攻角水翼空化水洞试验系统，主要包括：穿过水翼，通过自身旋转控制水翼攻角变化的水翼连接轴9，水翼通过该连接轴/杆保持轴向水平(即所述的水翼连接轴9始终保持水平)。水翼连接轴9的一端穿过定位板4连接攻角调节件7。所述的攻角调节件7以水翼连接轴9为旋转轴，可完成一定角度的转动，在本实施例中旋转轴位于攻角调节件7上端，故也可描述为一定角度的摆动。为了能够通过攻角调节件7将水翼连接轴9固定在特定的实验攻角，作为优选的实施方式，攻角调节件7的下端设有以所述水翼连接轴9轴心为圆心的圆弧形通槽71，使得攻角调节件7各个位置随整体摆动/转动的轨迹均为同心圆/圆弧，在圆弧形通槽71上设置相应的角度指示标线13配合所述定位板4上的刻度盘14，即可通过设定攻角调节件7的运动弧长，完成设定水翼攻角。为了能够固定水翼，使得水翼在实验过程中能够始终保持设定攻角，作为优选的实施方式，所述的定位板4上设有均匀分布在所述的圆弧形通槽71的弧形运动轨迹上的多个螺纹孔6，或者描述为多个螺纹孔6的连线成圆弧，该圆弧与所述圆弧形通槽71的中线重合。通过刻度盘14将攻角调节件7转至特定角度(可设定旋转轴为阻尼轴，便于位置在任意角度)，将定位螺栓5穿过圆弧形通槽71旋入多个螺纹孔6中，固定攻角调节件，进而固定水翼至实验攻角。作为优选的实施方式，所述的角度指示标线13位于所述圆弧形通槽71对应弦的中垂线上，使得未使用状态下的攻角调节件7呈竖直状态，相应的角度指示标线13也呈竖直状态，便于观察和计算。为了方便观察水翼在实验条件下的状态，同时方便设置水翼连接轴9，作为优选的实施方式，所述的水翼连接轴9固定于长方体的水洞观察段框架1之间，连接轴的两端分别穿过水洞观察段框架1的两侧的有机玻璃16，相应的水翼连接轴9与两侧的有机玻璃16垂直。作为优选的实施方式，所述的定位板4与一侧有机玻璃16的外表面贴合。所述的定位板4由分别连接水洞观察段框架1的紧固板2固定。出于防水考虑，在于水翼连接轴9与有机玻璃6的结合部设有密封圈11。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变攻角水翼空化水洞试验系统，其特征在于包括：水翼连接轴(9)，待测水翼通过该连接杆保持轴向水平，水翼连接轴(9)的一端穿过定位板(4)连接攻角调节件(7)；所述的攻角调节件(7)以所述连接轴轴心为圆心转动/摆动，调节件下方具有一以所述水翼连接轴(9)轴心为圆心的圆弧形通槽(71)；该通槽的边缘设有角度指示标线(13)；所述的定位板(4)与所述圆弧形通槽(71)转动经过区域对应的圆弧区域设有刻度盘(14)和多个螺纹孔(6)；使用时，根据设定的水翼俯仰实验角度，将攻角调节件(7)的角度指示标线(13)指向刻度盘(14)对应的角度，使用定位螺栓(5)穿过圆弧形通槽(71)旋入所述的多个螺纹孔(6)中，固定攻角调节件(7)，进而固定水翼至实验角度。

【技术特征摘要】
1.一种可变攻角水翼空化水洞试验系统，其特征在于包括：水翼连接轴(9)，待测水翼通过该连接杆保持轴向水平，水翼连接轴(9)的一端穿过定位板(4)连接攻角调节件(7)；所述的攻角调节件(7)以所述连接轴轴心为圆心转动/摆动，调节件下方具有一以所述水翼连接轴(9)轴心为圆心的圆弧形通槽(71)；该通槽的边缘设有角度指示标线(13)；所述的定位板(4)与所述圆弧形通槽(71)转动经过区域对应的圆弧区域设有刻度盘(14)和多个螺纹孔(6)；使用时，根据设定的水翼俯仰实验角度，将攻角调节件(7)的角度指示标线(13)指向刻度盘(14)对应的角度，使用定位螺栓(5)穿过圆弧形通槽(71)旋入所述的多个螺纹孔(6)中，固定攻角调节件(7)，进而固定水翼至实验角度。2.根据权利要求1所述的一种可变攻角水翼空化水洞试验系统，其特征还在于所述的角度指示标线(13)位...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙铁志，邹丽，宗智，李振浩，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21