本实用新型专利技术公开了一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，属于波动壁面阻力测试技术领域，包括离心泵和第一稳定管段，第一稳定管段上设有注水孔，离心泵通过异径弯管与第一稳定管段相连，第一稳定管段从右端依次与收缩管段、试验管段、发散管段、第二稳定管段通过法兰和螺栓连接，第二稳定管段通过第二等径弯管和第一等径弯管与异径回水管段通过法兰和螺栓相连，异径回水管段与离心泵通过法兰和螺栓相连，第二等径弯管与第一等径弯管通过可调整直管段相连，构成了一个封闭的循环水路，为波动壁面阻力测试装置提供所需的流场环境，具有操作简单、拆卸方便、效率高的特点。
A small closed water tunnel structure based on wave wall resistance test
【技术实现步骤摘要】
一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构
本技术涉及一种壁面阻力测试的
，具体涉及一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构。
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。因为耦合效应，通过减阻方法的匹配、参数控制等达到减阻效果的增强，复合减阻比如仿生和壁面减阻的结合，减阻率将大于其相应单个减阻方法所得到的减阻率的总和。水洞、风洞、水动力水槽是重要的空气动力学和水动力学研究装置。据不完全统计，目前在全世界各地，建成的生产型风洞大约有300多座，水洞约200多座，但还是无法满足日趋增长的对于减阻技术的研究需求。但是现有的实验室数值模拟和仿真模拟受限于空间和经费的原因，很难实现对实际海洋环境的流场的近似模拟，许多研究还仅仅停留在理论层面，导致现有的水动力减阻技术尚未走向工程领域。以上现状使得小型波动壁面装置应运而生。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的问题，本技术的目的在于提供一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构。具有拆卸方便、操作简单和效率高的特点。所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：包括离心泵和第一稳定管段，所述第一稳定管段上设有注水孔，所述离心泵通过异径弯管与第一稳定管段相连，异径弯管两端分别通过法兰和螺栓与离心泵、第一稳定管段连接，所述第一稳定管段从右端依次与收缩管段、试验管段、发散管段、第二稳定管段通过法兰和螺栓连接，所述第二稳定管段通过第二等径弯管和第一等径弯管与异径回水管段通过法兰和螺栓相连，所述异径回水管段与离心泵通过法兰和螺栓相连，所述第二等径弯管与第一等径弯管通过可调整直管段相连，所述试验管段上设有一对传感器孔，所述第二稳定管段上设有放气堵头，所述试验管段设计为可拆卸管段，所述异径回水管段下面设有出水堵头。所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：所述试验管段采用圆形截面，所述试验管段包括上试验管段和下试样管段，上试验管段通过螺栓与下试样管段固定。所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：所述第一稳定管段、第二稳定管段分别与试验管段截面面积之比均为2.72-2.80，优选为2.78，在实验过程中湍流速度较大时，所述第一稳定管段和第二稳定管段均可以加装蜂窝格栅，减少压力损失。所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：所述第一稳定管段进口内径等于收缩管段出口内径，试验管段出口内径等于收缩管段进口内径，所述收缩管段长度可以设计为349-352mm，优选为350mm。所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：所述离心泵为电机水泵一体化结构的低转速卧式离心泵。所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：所述可调整直管段两端分别与第二等径弯管、第一等径弯管通过法兰和螺栓连接。所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：包括底座，所述第一稳定管段下设有第一稳定管段支撑座，第二稳定管段下设有第二稳定管段支撑座，所述第一稳定管段支撑座和第二稳定管段支撑座均通过螺栓固定在底座上，所述底座为空心。所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：所述异径回水管段设置于底座空心处，所述异径回水管段下设有异径回水管路支撑座。所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：所述电机水泵一体化结构的低转速卧式离心泵下设有离心泵支撑底座。本技术的有益效果：1）本技术能够对已有的波动壁面阻力测试装置提供所需的流场环境，极大的节约了实验室占地面积，同时降低了减阻实验的成本限制；2）本技术结构，具有拆卸方便、操作简单、效率高的特点。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术试验管段剖面图；图3为本技术回水异径管段和支撑结构示意图；图4为本技术第二稳定管段结构示意图。图中：101-传感器孔；102-上试验管段；103-下试验管段；104-收缩管段；105-第一稳定管段；106-注水堵头；107-异径弯管；108-低转速卧式离心泵；109-异径回水管段；110-异径回水管段支撑座；111-第一稳定管段支撑座；112-底座；113-第二稳定管段支撑座；114-第一等径弯管；115-可调整直管段；116-第二等径弯管；117-放气堵头；118-第二稳定管段；119-发散管段；120-出水堵头。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明，但本实用型所保护的范围不局限于所述范围。如图1-4所示，一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，包括离心泵108和第一稳定管段105，第一稳定管段105上设有注水孔106，离心泵108通过异径弯管107与第一稳定管段105连接，异径弯管107的两端通过法兰和螺栓分别与离心泵108、第一稳定管段105相连，第一稳定管段105从右端依次与收缩管段104、试验管段、发散管段119、第二稳定管段118通过法兰和螺栓连接，试验管段设置为可拆卸管段，试验管段包括上试验管段102和下试验管段103，上试验管段102设有一对传感器孔101，上试验管段102通过螺栓与下试验管段103相连，将可变形的实验壁面装入后再进行封装，将试验管段设置为开拆卸结构的目的是便于安装流速仪和测压结构，以配合试验的多样化需求，增加机构的灵活性和多功能性。第二稳定管段118通过第二等径弯管116和第一等径弯管114与异径回水管段109通过法兰和螺栓相连，第二等径弯管116与第一等径弯管114通过可调整直管段115相连，可调整直管段115两端分别与第二等径弯管116、第一等径弯管114通过法兰和螺栓连接，第二稳定管段118上设有放气堵头，异径回水管段109与离心泵108通过法兰和螺栓相连，异径回水管段109下面设有出水堵头120。第一稳定管段105和第二稳定管段118主要用于消除大尺寸的旋涡以提高水流的定常性，一般当水流经过动力管段后，流动速度和方向普遍存在不均匀的现象，水流中还存在较大的水流旋涡，所以要在试验段管段前后分别设置第一稳定管段105和第二稳定管段118，收缩比即第一稳定管段105、第二稳定管段118分别与试验管段截面面积之比均为2.72-2.80，本技术优选为2.78。在实验过程遇到湍流度较大的情况，还可在该两个管段加装蜂窝格栅，蜂窝格栅可以使得水流流线平直、流速分布均匀、减少压力损失，有利于提高管路系统中稳定管段及试验管段流场品质。收缩管段104与发散管段119分别与第一稳定管段105、第二稳定管段118相连，所以第一稳定管段105进口内径等于收缩管段104出口内径，试验管段出口内径等于收缩管段104进口内径，收缩管段104位于试验管段之前，是一个沿水流方向截面积不断减小的管道，不仅可以提本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：包括离心泵（108）和第一稳定管段（105），所述第一稳定管段（105）上设有注水孔（106），所述离心泵（108）通过异径弯管（107）与第一稳定管段（105）相连，异径弯管（107）两端分别通过法兰和螺栓与离心泵（108）、第一稳定管段（105）连接，所述第一稳定管段（105）从右端依次与收缩管段（104）、试验管段、发散管段（119）、第二稳定管段（118）通过法兰和螺栓连接，所述第二稳定管段（118）通过第二等径弯管（116）和第一等径弯管（114）与异径回水管段（109）通过法兰和螺栓相连，所述异径回水管段（109）与离心泵（108）通过法兰和螺栓相连，所述第二等径弯管（116）与第一等径弯管（114）通过可调整直管段（115）相连，所述试验管段上设有一对传感器孔（101），所述第二稳定管段（118）上设有放气堵头（117），所述试验管段设计为可拆卸管段，所述异径回水管段（109）下面设有出水堵头（120）。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：包括离心泵（108）和第一稳定管段（105），所述第一稳定管段（105）上设有注水孔（106），所述离心泵（108）通过异径弯管（107）与第一稳定管段（105）相连，异径弯管（107）两端分别通过法兰和螺栓与离心泵（108）、第一稳定管段（105）连接，所述第一稳定管段（105）从右端依次与收缩管段（104）、试验管段、发散管段（119）、第二稳定管段（118）通过法兰和螺栓连接，所述第二稳定管段（118）通过第二等径弯管（116）和第一等径弯管（114）与异径回水管段（109）通过法兰和螺栓相连，所述异径回水管段（109）与离心泵（108）通过法兰和螺栓相连，所述第二等径弯管（116）与第一等径弯管（114）通过可调整直管段（115）相连，所述试验管段上设有一对传感器孔（101），所述第二稳定管段（118）上设有放气堵头（117），所述试验管段设计为可拆卸管段，所述异径回水管段（109）下面设有出水堵头（120）。
2.根据权利要求1所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：所述试验管段采用圆形截面，所述试验管段包括上试验管段（102）和下试样管段（103），上试验管段（102）通过螺栓与下试样管段（103）固定。
3.根据权利要求1所述的一种基于波动壁面阻力测试的小型封闭式水洞结构，其特征在于：所述第一稳定管段（105）、第二稳定管段（118）分别与试验管段截面面积之比均为2.72-2.80，所述第一稳定管段（105）和第二稳定管段（118）均可以加装蜂窝格栅，减...
【专利技术属性】
技术研发人员：娄维尧，潘州鑫，刘明威，林韩波，徐凡，赵世超，马正阳，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
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