一种水洞测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种水洞测试装置，包括水洞测试管道、循环管道、数据采集控制系统；所述水洞测试管道为两端逐渐减小的中空直管，两端与循环管道连通构成闭合的回路；所述水洞测试管道的前端内壁设置数显环形测力计，数显环形测力计尾侧通过丝线与被测试建筑物模型体连接；所述被测试建筑物模型体通过十字定位装置与水洞测试管道的内壁滚动连接；所述循环管道上设有水泵，数显环形测力计、水泵通过线路与采集控制装置连接，构成数据采集控制系统。本实用新型专利技术提出一种水洞测试装置，具有结构简单，数据采集简便的优点。

A Water Tunnel Testing Device

【技术实现步骤摘要】
一种水洞测试装置
本技术涉及水洞测试研究
，特别涉及一种水洞测试装置。
技术介绍
水动力学研究理论分析、物理实验研究、数值计算研究三种方法，其中物理实验研究极为重要，它为理论分析提供依据和物理指标经验数据，同时也为数值模拟提供必要的物理指标常数。在水力学、河流动力学和海洋动力学中，需要研究物体绕流阻力系数或绕流特性规律，而水洞对物体绕流阻力系数和绕流特性规律具有重要的研究价值和意义。水洞是一个封闭性的以测试水流绕流物体的阻力并求算阻力系数的水动力学实验研究装置，传统水洞研究模型需在大动力的水泵和大规模的储水水库的基础上建立，一般的科研单位是无法承受和负担其水电等耗资费用。设计一种结构简便，可视化水洞测试装置具有重要的意义。
技术实现思路
本技术提出一种水洞测试装置，具有结构简单，数据采集简便的优点。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本技术通过以下技术方案解决上述问题：一种水洞测试装置，包括水洞测试管道、循环管道、数据采集控制系统；所述水洞测试管道为两端逐渐减小的中空直管，两端与循环管道连通构成闭合的回路；所述水洞测试管道的前端内壁设置数显环形测力计，数显环形测力计尾侧通过丝线与被测试建筑物模型体连接；所述被测试建筑物模型体通过十字定位装置与水洞测试管道的内壁滚动连接；所述循环管道上设有水泵，数显环形测力计、水泵通过线路与采集控制装置连接，构成数据采集控制系统。上述方案中，水洞测试管道、循环管道构成一个闭合水流回路，被测试建筑物模型体通过丝线与数显环形测力计尾侧连接，并通过十字定位装置可滑动连接于水洞测试管道内壁。操作时通过设置于循环管道内的水泵调节闭合回路内的水流流速，水流流过被测试建筑物模型体时产生的水流绕流阻力，可由数显环形测力计转化为数字信号反馈给采集控制装置，获得用于水洞研究的实验数据，有利于科研的顺利进行。为使被测试建筑物模型体与水洞测试管道保持一定距离，并保持被测试建筑物模型体的平衡状态。所述十字定位装置包括四根与被测试建筑物模型体螺纹连接的钢针，钢针沿圆周等间距分布构成十字形结构，钢针的顶端与滚珠连接，滚珠与水洞测试管道内部滚动接触。为进一步避免水洞测试管道对被测试建筑物模型体的影响，所述滚珠采用万向滚珠。为提高管道条件的复杂程度，更好的模拟流体在复杂水洞环境中流动情况。所述循环管道由多个不同管径的管体连接而成，管道连接处设置管接件和密封件。为保证被测试建筑物模型体的平衡，提高数显环形测力计的测量稳定性。所述丝线至少四根，间隙设置于数显环形测力计和被测试建筑物模型体之间。进一步的，所述水泵为单向水泵，装置内水流方向由水洞测试管道中设有数显环形测力计的一端指向另一端。本技术的优点与效果是：1、装置通过两端逐渐减小的水洞测试管道、由多个不同管径的管体连接而成的循环管道构成闭合的流体回路，并通过水泵控制流体流速，能简便快速的构筑一个水洞环境模型，可根据实验室的环境调节管道长度和管道直径具有较好的适应性和可操作性。2、被测试建筑物模型体通过丝线与固定于管壁的数显环形测力计连接，流体流经被测试建筑物模型体产生的建筑物模型绕流阻力，可通过数显环形测力计反馈至采集控制装置，并通过编程计算和绘制绕流阻力系数、绕流阻力系数与水流雷诺数之间的关系。3、被测试建筑物模型体并通过十字定位装置可保持较好的平衡状态，可使被测试建筑物模型体受水流冲击作用力时能平稳在水洞中轴线上滑动，使连接模型体和数显环形测力计的丝线保持平直状态，有利于获得精确数值。附图说明图1为一种水洞测试装置的结构示意图；图2为沿图1中A-A线的剖视图。图号标识：1、水洞测试管道，2、循环管道，3、数显环形测力计，4、丝线，5、被测试建筑物模型体，6、十字定位装置，61、钢针，62、滚珠，7、水泵，8、采集控制装置。具体实施方式以下结合实施例对本技术作进一步说明，但本技术并不局限于这些实施例。本实施例所述的一种水洞测试装置，如附图1所示，包括由水洞测试管道1和循环管道2构成闭合的回路，水洞测试管道1为两端逐渐减小的中空直管，其两端与循环管道2连通。循环管道2为由多个不同管径的管体连接而成的中空弯折型管道，不同管径的管体通过管接件、密封件依次连接，必要时采用容密封技术进一步密封处理。如附图1所示，被测试建筑物模型体5放置于水洞测试管道1内，一侧通过丝线4与固定在水洞测试管道1前端内壁的数显环形测力计3连接，实施例中被测试建筑物模型体5四边中点各引出一条丝线4与数显环形测力计3连接，便于被测试建筑物模型体5达到平衡状态。如附图2所示，为避免被测试建筑物模型体5在水流作用下撞击水洞测试管道1的内壁，保证被测试建筑物模型体5位于水洞测试管道1的中轴线上，被测试建筑物模型体5与水洞测试管道1之间设置有十字定位装置6。十字定位装置6包括四根与被测试建筑物模型体5螺纹连接的钢针61，钢针61沿圆周等间距分布构成十字形结构，螺纹连接长度可根据管道直径调节。钢针61的顶端与滚珠62固接，滚珠62采用万向滚珠，与水洞测试管道1内部滚动接触。如附图1所示，循环管道2上设有单向水泵7，装置内水流方向由水洞测试管道1中设有数显环形测力计3的一端指向另一端。装置中水泵7、数显环形测力计3、水泵7通过线路与采集控制装置8连接，构成数据采集控制系统。本实施例的工作原理为：通过水泵7控制闭合水流回路内的水流速度，水流作用于被测试建筑物模型体5产生水流绕流阻力，通过数显环形测力计转化为数字信号反馈给采集控制装置，可对数据进行实时监测，采集控制装置将数据进行整理后，可绘制相应的过程线。以上结合附图对本技术的实施方式详细说明，但本技术不局限于所描述的实施方式。在不脱离本技术的原理和精神的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型仍落入本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水洞测试装置，其特征在于：包括水洞测试管道(1)、循环管道(2)、数据采集控制系统；所述水洞测试管道(1)为两端逐渐减小的中空直管，两端与循环管道(2)连通构成闭合的回路；所述水洞测试管道(1)的前端内壁设置数显环形测力计(3)，数显环形测力计(3)尾侧通过丝线(4)与被测试建筑物模型体(5)连接；所述被测试建筑物模型体(5)通过十字定位装置(6)与水洞测试管道(1)的内壁滚动连接；所述循环管道(2)上设有水泵(7)，数显环形测力计(3)、水泵(7)通过线路与采集控制装置(8)连接，构成数据采集控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种水洞测试装置，其特征在于：包括水洞测试管道(1)、循环管道(2)、数据采集控制系统；所述水洞测试管道(1)为两端逐渐减小的中空直管，两端与循环管道(2)连通构成闭合的回路；所述水洞测试管道(1)的前端内壁设置数显环形测力计(3)，数显环形测力计(3)尾侧通过丝线(4)与被测试建筑物模型体(5)连接；所述被测试建筑物模型体(5)通过十字定位装置(6)与水洞测试管道(1)的内壁滚动连接；所述循环管道(2)上设有水泵(7)，数显环形测力计(3)、水泵(7)通过线路与采集控制装置(8)连接，构成数据采集控制系统。2.根据权利要求1所述的一种水洞测试装置，其特征在于：所述十字定位装置(6)包括四根与被测试建筑物模型体(5)螺纹连接的钢针(61)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓绍云，邱清华，
申请(专利权)人：钦州学院，
类型：新型
国别省市：广西,45