一种水洞实验用空化附加作用力矩测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种水洞实验用空化附加作用力矩测量方法及装置，属于水利水电工程、海洋船舶工程技术领域。本发明专利技术可实现不同空化状态的调节，并可实现精确测量水域中运动物体在空化状态下的附加力矩。通过结构对称的实验装置，利用同一动力源驱动实验模型在水域、对照模型在空气中达到相同的振动运动状态；通过力矩传感器分别测量水域空化状态下实验模型所受到的综合力矩值及对照模型在空气中所受综合力矩值，通过测量值的差值可以精确得到在水域中运动的物体在不同空化状态下受到的附加作用力矩。

A method and device for measuring the additional action moment of cavitation in water tunnel experiment

【技术实现步骤摘要】
一种水洞实验用空化附加作用力矩测量方法及装置
本专利技术涉及一种水洞实验用空化附加作用力矩测量方法及装置，属于水利水电工程、海洋船舶工程

技术介绍
水和气体的物理性质差异悬殊，与在空气介质中运动相比，物体在水域中运动时由于工作介质密度、黏性较大，会受到不容忽视的附加作用力。尤其是当运动物体附近水域内局部压强降低到液体的饱和蒸气压时就会产生空化，在水利工程、海洋船舶和水下航行器
空化是一种普遍存在的物理现象。根据水流速度、压强、和液体中含气量等的差异，水中运动物体附近流场会处于不同的空化阶段，使得运动物体附近流场形态、水动力特性参数等快速变化。处于空化流场状态下的物体会受到更加复杂的附加作用力和附加作用力矩，从而降低水下动力机械的性能，严重时甚至会使机械发生变形、表面损坏以至断裂失效。因此，了解水下运动物体尤其是运动物体在空化状态下所受的附加作用力及附加力矩的变化，对提升水利机械性能，提高水下运动物体安全性有重要意义。目前，针对水下运动物体的研究大多是探究其综合力学性能，对由于工作介质变化而引起的附加作用力及附加作用力矩的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水洞实验用空化附加作用力矩测量方法，其特征在于：通过相同的驱动方式，使实验模型在水域、对照模型在空气中达到相同的运动状态，通过调节水域的来流速度、压力及通气量使模型达到目标空化阶段，分别利用力矩传感器测量得到实验模型在空化状态下所受综合力矩及对照模型在空气中相同运动状态下所受综合力矩，将两力矩值相减即可得到由于工作介质不同，水域实验模型处于空化状态下所受的附加作用力矩的精确值。/n

【技术特征摘要】
1.一种水洞实验用空化附加作用力矩测量方法，其特征在于：通过相同的驱动方式，使实验模型在水域、对照模型在空气中达到相同的运动状态，通过调节水域的来流速度、压力及通气量使模型达到目标空化阶段，分别利用力矩传感器测量得到实验模型在空化状态下所受综合力矩及对照模型在空气中相同运动状态下所受综合力矩，将两力矩值相减即可得到由于工作介质不同，水域实验模型处于空化状态下所受的附加作用力矩的精确值。


2.一种水洞实验用空化附加作用力矩测量装置，其特征在于：所述装置采用对称结构，通过同一个动力源提供动力，能够保证实验模型在液体中和对照模型在空气中具有完全一致的动力输入。


3.如权利要求2所述装置，其特征在于：所述测量装置包括：动力装置、通气传动机构和力矩传感器；所述动力装置固定在带法兰空心轴中间，用于提供驱动模型振动运动；通气传动装置两端分别固定实验模型和对照模型；两个力矩传感器以动力装置为中心，对称布置在空心轴上，用于测量实验模型所受力矩；在实验模型和对照模型具有相同振动运动工况下，两力矩值相减即可得到由于工作介质改变且实验模型处于空化状态下所受附加作用力矩的精确值。


4.如权利要求3所述装置，其特征在于：还包括通气孔，两个通气孔以...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄彪，田北晨，刘涛涛，吴钦，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11