一种降载模型实验供气装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种降载模型实验供气装置，使用了高压氮气瓶作为气源，氮气属于惰性气体，实验过程较安全。通过储气瓶实现了气源的降压过程，既保证了调压阀等气动元件的输入压强在耐压范围之内，又保证了实验过程中高速流动气体的压强处于低压范围，大大增加了实验的安全性。通过调压阀和流量阀可实现管内压强和流量的精密调节。

【技术实现步骤摘要】
一种降载模型实验供气装置
本专利技术涉及水动力学实验领域，具体涉及一种新型降载模型实验的供气装置，包括高压氮气瓶、储气瓶、PU软管、调压阀、流量阀、流量计、亚克力套管。
技术介绍
近年来，海洋资源的开发趋于白热化，而航行器无论在军用还是民用领域都扮演着越来越重要的作用。现代航行器的投放方式趋于多样化，往往涉及到跨介质入水的过程。航行器在入水的过程中会受到巨大的冲击载荷，产生结构变形、仪器损坏等一系列不利的影响，尤其是在高速入水的过程中，航行器受到的冲击载荷与速度的平方成正相关，因此，开展航行器高速入水时的降载研究是很有必要的。现有的降载方式主要有主动和被动两种。本专利技术涉及的降载方式为主动降载，通过在航行器头部通气，产生包围航行器的超空泡，在航行器入水过程中延长其与空气的作用时间以达到降载的目的。在研究的过程中，涉及到冲击载荷及复杂空泡形态的变化，因此，仅仅开展理论和数值仿真的研究是不够的，需要进行相关的实验研究。考虑到实验过程中需要在航行器头部通气，而高速入水时需要的通气量将是巨大的，若直接进行实物实验，则实验准备将变得复杂，实验设计难度增大，实验所需费用也很昂贵，因此开展小模型实验可以大大简化实验的难度。小模型实验仍需考虑如何将气源输送到模型头部。同时为了研究不同通气量下的降载效果，需要在实验过程中可以随时调节通气量的大小。因此设计一套适配新型降载模型实验的供气装置是很有必要的。在公开号为106932169B的专利技术创造中，公开了一种回旋体通气入水实验的通气装置，将空腔气室设置在回旋体内部，保留了回转体的外形完整。但是在开展模型实验时，由于回转体内部空间有限，无法存储大量的气体，且无法在较大范围改变喷出气体的流量大小，因此无法开展流量剧烈变化时的实验研究，对通气实验的开展带来了一定的局限性。
技术实现思路
要解决的技术问题为了满足头部通气模型入水的实验技术要求，弥补现有实验条件的不足，本专利技术提出了一种新型降载模型实验供气装置，可以将气源输送到模型头部实现通气过程，并能精密的调节通气量的大小，操作简便，可行性和安全性高。技术方案一种降载模型实验供气装置，其特征在于包括高压氮气瓶、储气瓶、PU软管、调压阀、流量阀、流量计和亚克力套管；高压氮气瓶出气口与储气瓶进气口相连，储气瓶出气口阀门、调压阀、流量阀和流量计依次通过PU软管相连；PU软管自由端穿过实验模型尾部后与亚克力套管通过胶水固连；亚克力套管通过螺钉固定于实验模型头段。有益效果本专利技术提出的一种降载模型实验供气装置，使用了高压氮气瓶作为气源，氮气属于惰性气体，实验过程较安全。通过储气瓶实现了气源的降压过程，既保证了调压阀等气动元件的输入压强在耐压范围之内，又保证了实验过程中高速流动气体的压强处于低压范围，大大增加了实验的安全性。通过调压阀和流量阀可实现管内压强和流量的精密调节。通过调压阀和流量计又可对实验过程中的压强、温度和流量等数据进行精确记录。通过亚克力套管可实现PU软管与实验模型的稳固连接。本专利技术结构简单，操作便捷，成本较低，保证了新型降载模型实验过程中的稳定供气过程。附图说明图1是整体结构示意图图2是PU气管与模型头部连接示意图1-高压氮气瓶、2-储气瓶、3-调压阀、4-流量阀、5-流量计、6-PU软管、7-实验模型、8-亚克力套管、9-螺钉、10-模型头段。具体实施方式现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述：本专利技术使用高压氮气瓶作为气源，使用储气瓶存储气体，使用PU软管输送气体，使用调压阀调节管内压力，使用流量阀调节流量大小，使用流量计记录流量大小，使用亚克力套管将PU软管与实验模型固连。具体实现过程为：先将高压氮气瓶中最大压强20Mpa的氮气注入300L的储气瓶中，控制储气瓶中最大压强为1Mpa。然后通过调节调压阀实现PU管内气体压强的精密调节。通过调节流量阀来调节PU管内的流量大小，并根据流量计的示数记录流量大小和温度等信息。PU管经实验模型尾部的孔进入模型内部，通过胶水与固定于模型头部的亚克力套管固连。该方案可将气源输送到实验模型头部，并实现了流量的微调和记录。如图1和2所示，一种新型降载模型实验供气装置，它包括高压氮气瓶1、储气瓶2、PU软管6、调压阀3、流量阀4、流量计5、亚克力套管8。高压氮气瓶1出气口与储气瓶2进气口相连，储气瓶2出气口阀门、调压阀3、流量阀4和流量计5依次通过PU软管6相连。PU软管6自由端穿过实验模型7尾部后与亚克力套管8通过胶水固连。亚克力套管8通过螺钉9固定于实验模型头段10。依照上述将高压氮气瓶1、储气瓶2、调压阀3、流量阀4、流量计5和PU软管6依次连接。将亚克力套管8用四颗M3螺钉9固定在模型头段10，然后将PU软管6自由端穿过实验模型7尾部后胶粘于亚克力套管8内孔中。最后将模型头段10、中段和尾端连接好。在实验过程中，先打开高压氮气瓶1的出气口，将氮气注入储气瓶2中，并在压力达到1Mpa后停止充气。打开储气瓶2出气口阀门，同时调节调压阀3以获得预定的管内压力。然后调节流量阀4并观察流量计5读数以获得预定的管内流量。记录下压力、流量和温度等数据，至此就实现了预定压力和流量下的供气过程。后续只需调整调压阀3和流量阀4就可更改参数进行重复性实验了。本专利技术的设计巧妙，解决了实验模型7变流量下的供气问题，为新型降载模型实验的顺利开展提供了可靠的气源保障。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降载模型实验供气装置，其特征在于包括高压氮气瓶(1)、储气瓶(2)、PU软管(6)、调压阀(3)、流量阀(4)、流量计(5)和亚克力套管(8)；高压氮气瓶(1)出气口与储气瓶(2)进气口相连，储气瓶(2)出气口阀门、调压阀(3)、流量阀(4)和流量计(5)依次通过PU软管(6)相连；PU软管(6)自由端穿过实验模型(7)尾部后与亚克力套管(8)通过胶水固连；亚克力套管(8)通过螺钉(9)固定于实验模型头段(10)。/n

【技术特征摘要】
1.一种降载模型实验供气装置，其特征在于包括高压氮气瓶(1)、储气瓶(2)、PU软管(6)、调压阀(3)、流量阀(4)、流量计(5)和亚克力套管(8)；高压氮气瓶(1)出气口与储气瓶(2)进气口相连，储气瓶(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘光，施瑶，赵海瑞，宋保维，黄桥高，姜军，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61