The invention discloses a method for obtaining the inner flow field of ducted propeller underwater PIV measurement platform, involving ships propeller hydrodynamic performance test field, composed of PIV measuring system with high penetration of ducted propeller model, open water power meter, synchronous encoder and underwater; ducted propeller models were made of organic glass, the laser measurement system PIV underwater transmission overall internal flow field, open water power meter reverse installation to meet the PIV requirements through field measurement, synchronous encoder control PIV test taken during the double image phase of propeller blades and in-phase, the amount of system via non standard calibration, shooting and image distortion double frames image reduction measure underwater PIV finally, a variety of flow results of ducted propeller mean and phase averaged based on. The underwater PIV measuring platform for obtaining the internal flow field of the ducted propeller has high measurement accuracy and strong operability, and has better innovation in the model test design of the ship special propeller, and has high reference and popularization value in the scientific research field.
【技术实现步骤摘要】
一种获取导管桨内部流场的水下PIV测量平台
本专利技术属于船舶特种推进器模型试验领域,具体涉及的是一种获取导管桨内部流场的水下PIV测量平台。
技术介绍
导管螺旋桨又称套筒螺旋桨,是在螺旋桨的外围加上一个环形套筒组成,套筒的剖面为机翼型或折角线型,导管能在保护螺旋桨的同时提高能推进效率,在工作状态载荷较重的工程类船舶中得到广泛应用。导管桨模型试验是导管桨设计中必不可少的重要步骤,且现阶段的研究重点已经从宏观的水动力性能转换到基于精细流场测量的流动细节分析,导管桨桨盘面处流场信息直接影响导管桨的载荷和效率。由于受到导管或桨叶的遮挡,基于光学测量的流场试验手段对螺旋桨盘面及导管桨内流场的流场信息测量一直是试验测量的重难点问题。导管桨敞水试验是预报导管桨推进性能的重要试验内容,粒子图像测速技术(PIV)被广泛的应用于螺旋桨尾流精细流场测量当中。搭建一种获取导管桨内部流场的水下PIV测量平台有助于解决上述难题,该平台中设计的透明材料导管桨透光率高、收缩率小、强度大、密度接近于水,该新材料导管桨能够使得激光光源透射整体测量区域,避免金属材质模型导致的遮挡和反光问题,整体加工成型能提升模型的结构强度满足实验要求。此外,敞水动力仪反向安装以避免动力仪对PIV相机拍摄的影响,同步编码器能够控制PIV试验过程中拍摄的双帧图像中螺旋桨叶片的相位,可以得到基于时间平均和相位平均的多种导管桨内流场特性,该专利技术适用于多种导管桨性能试验且具有创新性。本专利技术一种获取导管桨内部流场的水下PIV测量平台,能应用于处理特殊流场测量中存在的物面遮挡问题,有助于丰富和拓展船舶特种推进器试 ...
【技术保护点】
一种获取导管桨内部流场的水下PIV测量平台,由高透导管桨模型、敞水动力仪(3)、同步编码器和水下PIV测量系统组成,其特征在于:所述的高透导管桨模型由透明导管模型(1)、透明螺旋桨模型(2)、导管连接杆(4)构成;所述透明螺旋桨模型(2)安装在透明导管模型(1)里面;所述敞水动力仪(3)通过导管连接杆(4)与透明导管模型(1)固连;所述水下PIV测量系统由水下PIV雷体(5)、激光片光源(6)、PIV相机(7)构成。
【技术特征摘要】
1.一种获取导管桨内部流场的水下PIV测量平台,由高透导管桨模型、敞水动力仪(3)、同步编码器和水下PIV测量系统组成,其特征在于:所述的高透导管桨模型由透明导管模型(1)、透明螺旋桨模型(2)、导管连接杆(4)构成;所述透明螺旋桨模型(2)安装在透明导管模型(1)里面;所述敞水动力仪(3)通过导管连接杆(4)与透明导管模型(1)固连;所述水下PIV测量系统由水下PIV雷体(5)、激光片光源(6)、PIV相机(7)构成。2.根据权利要求1所述的一种获取导管桨内部流场的水下PIV测量平台,其特征在于:所述的透明导管模型(1)在材料密度、收缩率、透光率、抗拉、压强度、加工成型等方面满足技术要求。3.根据权利要求1所述的一种获取导管桨内部流场的水下PIV测量平台,其特征在于:所述的透明导管模型(1)和透明螺旋桨模型(2)通过立体雕刻机、浇筑、表面抛光打磨等方法整体加工。4.根据权利要求1所述的一种获取导管桨内部流场的水下PIV测量平台,其特征在于:所述的敞水动力仪(3)进行反向安装。5.根据权利要求1所述的一种获取导管桨内部流场的水下PIV测量平台,其特征在于:所述的水下PIV测量系...
【专利技术属性】
技术研发人员:龚杰,郭春雨,赵大刚,宋科委,吴铁成,景涛,林健峰,
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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