一种可伸缩式仿生沟槽管道流体特性试验装置制造方法及图纸

一种可伸缩式仿生沟槽管道流体特性试验装置，包括：底座、驱动装置，固装于支撑平面上，包括驱动电机和联轴器，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与试验装置的动力输入轴连接；试验装置的入水口与管路系统的伸缩式仿生入水管路出水口管路连通，试验装置的的出水口通过管路系统的出水管路与储水装置管路连通；以及管路系统，包括伸缩式仿生入水管路和出水管路，其中所述伸缩式仿生入水管路包括测量管、伸缩套管以及用于支撑伸缩套管的支撑架。本实用新型专利技术的有益效果是：管路调节方便，长度以及高度均可以调整，通过添加仿生沟槽的模式，减小了管路内部流动的不稳定性，提高了试验的准确性；可以简便的测量管路内所需要的各种数据。

A kind of expandable bionic groove pipeline fluid characteristic test device

【技术实现步骤摘要】
一种可伸缩式仿生沟槽管道流体特性试验装置
本技术涉及一种可伸缩式仿生沟槽管道流体特性试验装置。
技术介绍
流体机械应用十分广泛，不论是市政、工业等基础领域，或者是航天航空等高科技领域，流体机械都扮演着必不可少的角色。为了能够在各种领域提供合适工况的流体机械，很多高校都在从事流体机械的设计及其试验。试验台的组装，往往由水箱、管道和流体机械组成。由于流体机械种类繁多，如离心泵、容积泵、风机、透平机等。不同的流体机械结构各异，尺寸不一，如果针对每一种流体机械的试验测量均设计和排布不同的试验装置，则成本较高，试验设备的调试、安装所消耗的人力物力均难以估量。现有的调节不同流体机械试验装置的方法主要依赖吊葫芦，无论是移动流体机械还是管路系统，都需要将设备起吊，拼接后移动到新的位置。这样的主要弊端就是调试繁琐、危险系数高。同时，试验系统中任何单一设备需要拆解或更换，所有管路系统和设备都需要全部拆解才能再次组装和试验。基于上述原因，如何简化不同试验过程中，对装置和设备的安装和调试，就成为了简化流体机械试验的最重要的一环。其中待试验的流体机械部分，由于是主要的待更换部件，是难以进行简化的。而连接水箱和流体机械的管路系统，是最有可能进行结构改进，以实现整体试验装置的简化的。最主要的一个方法，就是使管路系统成为长度和高度可变的模式，这样设计，测试时管路伸长，连接水箱、试验装置；当需要更换流体机械时，将管路缩短，更换流体机械部分，并调节管路的长度和位置，进行下一轮的测试和试验。此外，由于管路系统输送流体介质，所以设计其调节方案时，不仅要考虑简便性，还要考虑其密封性。
技术实现思路
针对在技术背景中所提到的现有的流体机械试验装置中存在的调试繁琐、危险系数高等问题，本技术通过结构改进，设计了一种一种可伸缩式仿生沟槽管道流体特性试验装置。本技术所述的一种可伸缩式仿生沟槽管道流体特性试验装置，其特征在于，包括：底座，底部安装于安装面上，上部设有用于装载试验部件的支撑平面；驱动装置，固装于支撑平面上，包括驱动电机和联轴器，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与试验装置的动力输入轴连接；试验装置的入水口与管路系统的伸缩式仿生入水管路出水口管路连通，试验装置的的出水口通过管路系统的出水管路与储水装置管路连通；以及管路系统，包括伸缩式仿生入水管路和出水管路，其中所述伸缩式仿生入水管路包括测量管、伸缩套管以及用于支撑伸缩套管的支撑架，所述测量管沿径向设有测量孔，所述测量管的两端各配装一套伸缩套管，所述伸缩套管包括内管和同轴套设于内管外部的外管，所述内管的内壁设有仿生沟槽，而内管落在外管之外的第一端作为伸缩端与水箱的出水口管路连通，所述内管的第二端伸入外管内，并与外管密封滑动连接；外管的第一端通过法兰与测量管的端部密封固接，使得两套伸缩套管内腔通过测量管相互连通形成测量通道；所述出水管路的进水口与测试流体机械的的出水口管路连通，出水管路的出水口与储水装置管路连通。测量管以及设置于测量管两端的伸缩套管水平同轴。所述支撑架共两套，分别支撑在两套伸缩套管底部，两套伸缩套管分列于测量管的两端，并保持测量管、伸缩套管水平同轴；所述支撑架包括支架、悬臂、丝杆以及底架，所述底架底部与支撑平面固接，所述支撑架包括支架、悬臂、丝杆以及底架，所述底架底部与支撑平面固接，底架上部设有用于插接丝杆的套管，并且套管内设有可与丝杆螺接的内螺纹；所述丝杆的下部垂直插入套管内，并保持丝杆的螺纹段与套管螺接，丝杆的上部固装作为把手的悬臂，所述丝杆的顶部螺接用于支撑伸缩套管的支架，通过旋转悬臂驱动丝杆绕竖直中心轴旋转以带动支架纵向升降。所述支架为V型支架。所述内管的第一端部配装用于与水箱进水口密封连通的连接法兰，所述内管的第二端设有可与外管内壁配合的凸缘，其中连接法兰外径大于外管的内径，以保证内管的第一端始终落于外管之外。外管的第二端部内壁面周向设有用于防止内管第二端从外管拉出的环形凹槽，环形凹槽内嵌装弹性密封圈，其中弹性密封圈始终与内管管壁接触，以保证外管第二端部与内筒筒壁密封。为了解决流体机械试验中管路、设备更换时工序繁琐的问题，通过引入类似于注射器工作原理的结构设计，在保证管路系统的密封性的同时，使其结构成为了可伸缩式。具体是将伸缩套管由内管和外管两部分组成，内管和外管的管径几乎相同，外管管径稍大于内管。内管的端部和外管的第二端部分别有凸缘和弹性限位凸，当需要伸长管路时，拉动内管，使内管逐渐从外管中伸长，而两管的凸缘和弹性限位凸形成相互卡合的凹凸结构，从而约束两管不会分离，且在外凸和内凹处设置弹性密封圈，管路的密封性。调整好管路的长度后，将管路与试验的流体机械连接，开始试验。管路的中段改装成测量管，其上有测量孔(此处的测量孔为螺旋孔，可以连接各种仪表)，以测量各种管道内的流体数据，并分别通过法兰与左右两端的伸缩套管连接。伸缩式仿生进水管路系统内的流体，由于管径的细微变化、测量段的加入，会引起流动特性的些许改变，为此，对管路内壁进行结构改善。本技术采用的是增加仿生沟槽的模式。开设仿生沟槽，可以改变管路内流体的近壁流流动模式，大幅增加边界层厚度，抑制边界层流体的湍流和转戾。边界层厚度增加，即便管路的管径有少许变化，也仅仅会影响边界层内流体的流动特性，而减小对管路内主流的影响，大幅增加了试验设备内对各项数据测量的准确性。同时，对支撑架进行改进，使支撑架的主体结构成为丝杠形式，通过旋转丝杠作为把手的悬臂，丝杆顶部的支架随丝杠上下运动，可以手动调节支架的高度，针对不同高度的流体机械进行配套调试。由于大多数试验装置都需要动力来源，即电机，所以本技术将电机的位置和调节考虑入内。而事实上，由于电机通常无需调整位置，所以电机的底座选用固定式，提高了电机运转时的稳定性。电机和水箱中间的距离通常是固定的，这是由于水箱通常也是试验装置中的不动件。因此，即便待试验流体机械的尺寸是变化的，由于管路系统的占装置长度可调节，则试验的流体机械的位置亦可为固定的。因此，流体机械的底座也选用固定式，与电机相似，流体机械多为离心式或容积式，采用固定底座也会减少流体机械运转时振动对试验结果带来的影响。本技术的有益效果是：管路调节方便，长度以及高度均可以调整，还对管道的流道结构进行了一定的改善，即通过添加仿生沟槽的模式，减小了管路内部流动的不稳定性，提高了试验的准确性。在管路中段设置测量段，可以简便的测量管路内所需要的各种数据。为流体机械的设计和测试工作，提供了进一步发展的空间，具有重要的工程实践意义。附图说明图1是试验装置的整体结构示意图；图2是管路支架结构示意图；图3是仿生沟槽截面示意图。具体实施方式下面结合附图进一步说明本技术。参照附图：实施例1本技术所述的一种可伸缩式仿生沟槽管道流体特性试验装置，包括：底座，底部安装于安装面上，上部设有用于装载试验部件的支撑平面16；驱动装置，固装于支撑平面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可伸缩式仿生沟槽管道流体特性试验装置，其特征在于，包括：/n底座，底部安装于安装面上，上部设有用于装载试验部件的支撑平面；/n驱动装置，固装于支撑平面上，包括驱动电机和联轴器，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与试验装置的动力输入轴连接；试验装置的入水口与管路系统的伸缩式仿生入水管路出水口管路连通，试验装置的出水口通过管路系统的出水管路与储水装置管路连通；/n以及管路系统，包括伸缩式仿生入水管路和出水管路，其中所述伸缩式仿生入水管路包括测量管、伸缩套管以及用于支撑伸缩套管的支撑架，所述测量管沿径向设有测量孔，所述测量管的两端各配装一套伸缩套管，所述伸缩套管包括内管和同轴套设于内管外部的外管，所述内管的内壁设有仿生沟槽，而内管落在外管之外的第一端作为伸缩端与水箱的出水口管路连通，所述内管的第二端伸入外管内，并与外管密封滑动连接；外管的第一端通过法兰与测量管的端部密封固接，使得两套伸缩套管内腔通过测量管相互连通形成测量通道；所述出水管路的进水口与测试流体机械的出水口管路连通，出水管路的出水口与储水装置管路连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种可伸缩式仿生沟槽管道流体特性试验装置，其特征在于，包括：
底座，底部安装于安装面上，上部设有用于装载试验部件的支撑平面；
驱动装置，固装于支撑平面上，包括驱动电机和联轴器，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与试验装置的动力输入轴连接；试验装置的入水口与管路系统的伸缩式仿生入水管路出水口管路连通，试验装置的出水口通过管路系统的出水管路与储水装置管路连通；
以及管路系统，包括伸缩式仿生入水管路和出水管路，其中所述伸缩式仿生入水管路包括测量管、伸缩套管以及用于支撑伸缩套管的支撑架，所述测量管沿径向设有测量孔，所述测量管的两端各配装一套伸缩套管，所述伸缩套管包括内管和同轴套设于内管外部的外管，所述内管的内壁设有仿生沟槽，而内管落在外管之外的第一端作为伸缩端与水箱的出水口管路连通，所述内管的第二端伸入外管内，并与外管密封滑动连接；外管的第一端通过法兰与测量管的端部密封固接，使得两套伸缩套管内腔通过测量管相互连通形成测量通道；所述出水管路的进水口与测试流体机械的出水口管路连通，出水管路的出水口与储水装置管路连通。


2.如权利要求1所述的一种可伸缩式仿生沟槽管道流体特性试验装置，其特征在于：测量管以及设置于测量管两端的伸缩套管水平同...

【专利技术属性】
技术研发人员：章子成，郑晓周，张文奇，张毫杰，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33