一种基于鱼类体表结构的波动壁面阻力测试装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于鱼类体表结构的波动壁面阻力测试装置，包括波动壁面振动伸缩机构、水循环机构以及压差阻力测试机构，所述水循环机构包括水泵和循环管路，水泵的出水口由所述循环管路与水泵的进水口连接，形成水流循环回路。波动壁面振动伸缩机构包括电机传动装置、可变形柔性壁面以及均匀间隔固定设于可变形柔性壁面底部的若干伸缩支撑杆，所有伸缩支撑杆均位于同一平面上，每个伸缩支撑杆上端均对可变形柔性壁面底部进行连接固定，可变形柔性壁面设于所述循环管路内。本申请的装置结构简单，水循环机构主要通过泵的动力，为装置提供水流场条件，循环管路的设计不仅能够有效降低能耗、提供足够流速的实验水流场，还能降低装置的占据空间。

A wave wall resistance test device based on fish surface structure

【技术实现步骤摘要】
一种基于鱼类体表结构的波动壁面阻力测试装置
本申请涉及一种基于鱼类体表结构的波动壁面阻力测试装置。
技术介绍
当今科技水平的不断发展，船舶和水下航行器的性能日益完善，数量也是日益增加，有效地降低船舶、水下航行器等的表面摩擦阻力已成为人们创造节能新技术的突破口。鳐鱼等能够利用身体机能在水下以极低的阻力实现快速游动，而且身体不被其他海洋生物、微生物所附着，这种低能量，高效率的游动模式是任何水下航行体都渴望能够拥有。仿生和壁面减阻技术的发展，需要我们理解和掌握生理结构和鱼的内部运动机制，实现低阻游动以控制其外部流的高效率。但是由于数值模拟和流体实验等方法存在周期过长，经费需求大等特点，许多研究还仅仅停留在理论层面，很多导致现有的水动力减阻技术尚未走向工程领域。因此，设计一种用于实验室的小型流动阻力测试装置进行波动壁面阻力测试装置的开发和设计，以满足小型化并能与不同表面耦合进行多种复合阻力测试实验的需求，对于减阻技术的发展至关重要。在实验室的基础上，用测阻装置对减阻技术甚至于减阻材料的应用提供可靠和准确的工艺参数，将是推动减阻技术的更加深入发展本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于鱼类体表结构的波动壁面阻力测试装置，其特征在于包括波动壁面振动伸缩机构、水循环机构以及压差阻力测试机构，所述水循环机构包括水泵（7）和循环管路（2），水泵（7）的出水口由所述循环管路（2）与水泵（7）的进水口连接，形成水流循环回路；所述循环管路（2）上还设有注水堵头（2a）、出水堵头和放气堵头，循环管路（2）包括水平放置的试验段直管（204），所述压差阻力测试机构能够对试验段直管（204）的进、出口的水流静压分别进行检测；/n所述波动壁面振动伸缩机构包括电机传动装置、可变形柔性壁面（5）以及均匀间隔固定设于可变形柔性壁面（5）底部的若干能够在长度方向上伸缩变形的伸缩支撑杆（8），所...

【技术特征摘要】
1.一种基于鱼类体表结构的波动壁面阻力测试装置，其特征在于包括波动壁面振动伸缩机构、水循环机构以及压差阻力测试机构，所述水循环机构包括水泵（7）和循环管路（2），水泵（7）的出水口由所述循环管路（2）与水泵（7）的进水口连接，形成水流循环回路；所述循环管路（2）上还设有注水堵头（2a）、出水堵头和放气堵头，循环管路（2）包括水平放置的试验段直管（204），所述压差阻力测试机构能够对试验段直管（204）的进、出口的水流静压分别进行检测；
所述波动壁面振动伸缩机构包括电机传动装置、可变形柔性壁面（5）以及均匀间隔固定设于可变形柔性壁面（5）底部的若干能够在长度方向上伸缩变形的伸缩支撑杆（8），所有伸缩支撑杆（8）均位于同一平面上，每个伸缩支撑杆（8）上端均通过试验段直管（204）底部相应设置的磁流体密封件（9）竖直伸入试验段直管（204）内，并对可变形柔性壁面（5）底部进行连接固定，使所述可变形柔性壁面（5）水平放置于试验段直管（204）的内部中部；
所述电机传动装置对伸缩支撑杆（8）的下端进行顶紧支撑，在电机传动装置的驱动作用下伸缩支撑杆（8）能够在竖直平面内上下循环往复运动，且相邻两个伸缩支撑杆（8）的运动方向相反，并带动可变形柔性壁面（5）弯曲变形为正弦波形的波动壁面。


2.如权利要求1所述的一种基于鱼类体表结构的波动壁面阻力测试装置，其特征在于所述电机传动装置包括步进电机（101）、梅花型联轴器（102）和凸轮轴（103），所述步进电机（101）的输出轴通过梅花型联轴器（102）与凸轮轴（103）的一端端部固定连接，所述凸轮轴（103）上均匀间隔设置若干初始相位各异的偏心圆盘凸轮（105），且相邻两个偏心圆盘凸轮（105）之间的相位差均为90°，以便输出正弦波形；所述偏心圆盘凸轮（105）的数量与伸缩支撑杆（8）的数量相同，偏心圆盘凸轮（105）对应设置于伸缩支撑杆（8）的下方并对伸缩支撑杆（8）进行顶紧支撑。


3.如权利要求2所述的一种基于鱼类体表结构的波动壁面阻力测试装置，其特征在于所述电机传动装置还包括设于凸轮轴（103）两端用于对其进行支撑的两个轴承座（104），所述轴承座（104）上端设有轴承（104a），凸轮轴（103）通过所述轴承（104a）配合安装在轴承座（104）上；所述凸轮轴（103）上的所有偏心圆盘凸轮（105）均设置于所述两个轴承座（104）之间，所述凸轮轴（103）上偏心圆盘凸轮（105）的数量为5个，沿着凸轮轴（103）靠近于步进电机（101）的一端向着凸轮轴（103）远离步进电机（101）的一端的水平方向延伸时，5个所述偏心圆盘凸轮（105）的初始相位分别为0°、90°、180°、270°和360°。


4.如权利要求2所述的一种基于鱼类体表结构的波动壁面阻力测试装置，其特征在于所述伸缩支撑杆（8）包括自下而上依次设置的滚轮（801）、滚轮支架（802）、第一弹簧脚垫（803）、弹簧（804）、第二弹簧脚垫（805）、螺纹管（806）和螺纹杆（807），所述螺纹管（806）内设有阴螺纹，螺纹杆（807）下端设有相配的阳螺纹，螺纹杆（807）下端与螺纹管（806）配合螺纹连接；所述螺纹杆（807）上端通过试验段直管（204）底部的磁流体密封件（9）竖直伸入试验段直管（204）内，并与可变形柔性壁面（5）底部固定连接。


5.如权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄维尧，潘州鑫，杨克允，沈伟健，赵世超，刘明威，樊美菱，蔡姚杰，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33