基于通气控制的空化观察与空蚀测量实验装置及实验方法制造方法及图纸

一种基于通气控制的空化观察与空蚀测量实验装置及实验方法，属于空化实验技术领域。本发明专利技术解决了现有航行体通气装置气流多在航行体外通入、无法确定航行器发生空化的作用点以及空蚀测量技术存在的与实际空化发生方式存在差异的问题。实验试件的下表面为实验面，其上布置有压电薄膜及若干微型水压传感器，且所述压电薄膜表面涂覆有压力敏感涂料；所述通气控制系统、所述高速摄像机、所述压电薄膜及所述微型水压传感器分别与所述数据收集系统连接，实验过程中，通过光源持续照射实验试件，通过高速摄像机实时记录实验试件表面压力敏感涂料的变化情况，通过计算机控制通气控制系统向试验段内通气的工作参数，通气控制系统将结果导入数据收集系统。结果导入数据收集系统。结果导入数据收集系统。

【技术实现步骤摘要】
基于通气控制的空化观察与空蚀测量实验装置及实验方法


[0001]本专利技术涉及基于通气控制的空化观察与空蚀测量实验装置及实验方法，属于空化实验


技术介绍

[0002]恒温条件下，当高速流动的液体行经固体表面时，会由于复杂的相互作用形成一片低压区域，当高速流动液体内的某些位置压力与饱和蒸汽压力相比较低时，会在液体中出现一片空化区域。完整的空化过程包括初生、发展与溃灭阶段，空泡在溃灭时会向刚性壁面发出一道冲击波，大量的空泡一同溃灭，在群泡溃灭过程中先溃灭的空泡对后溃灭的空泡产生辐射压力增大后溃灭空泡溃灭时产生微射流对壁面的冲击力，随着溃灭的积累，表面的材料结构受到破坏，这种空化溃灭对材料的破坏即为空蚀。
[0003]空化是自然界中普遍存在的一种现象，广泛存在于潜射导弹、螺旋桨等在水中或近水面的高速运动物体表面，对航行体的流体动力学特性和稳定性具有重要影响，其中在船舶与海洋工程领域常采用通气的方式形成一层相对稳态的空泡包裹物体表面大幅降低壁面所受的摩擦阻力大小，从而提高航行体航速。但如何控制通气速率以充分利用空化作用形成特定尺度、形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于通气控制的空化观察与空蚀测量实验装置，其特征在于：它包括循环水槽系统(1)、试验段(2)、安装在试验段(2)内的实验试件(3)、通气控制系统(4)、数据收集系统(5)、计算机(6)、光源(7)及高速摄像机(8)，其中所述试验段(2)连通安装在循环水槽系统(1)的收缩段(1
‑
31)与扩散段(1
‑
32)之间，且所述试验段(2)为透明腔体结构，所述实验试件(3)上开设有若干通气孔(3
‑
1)，所述通气控制系统(4)与若干通气孔(3
‑
1)之间通过若干通气管(9)连通，通过通气控制系统(4)向试验段(2)内通气，实验试件(3)的下表面为实验面，其上布置有压电薄膜(10)及若干微型水压传感器(11)，且所述压电薄膜(10)表面涂覆有压力敏感涂料；所述通气控制系统(4)、所述高速摄像机(8)、所述压电薄膜(10)及所述微型水压传感器(11)分别与所述数据收集系统(5)连接，实验过程中，通过光源(7)持续照射实验试件(3)，通过高速摄像机(8)实时记录实验试件(3)表面压力敏感涂料的变化情况，通过计算机(6)控制通气控制系统(4)向试验段(2)内通气的工作参数，通气控制系统(4)将结果导入数据收集系统(5)。2.根据权利要求1所述的基于通气控制的空化观察与空蚀测量实验装置，其特征在于：所述压电薄膜(10)布置在若干微型水压传感器(11)之间的间隙位置。3.根据权利要求1或2所述的基于通气控制的空化观察与空蚀测量实验装置，其特征在于：每个通气管(9)上均安装有电磁阀门(12)，通过通气控制系统(4)控制电磁阀门(12)的开与关。4.根据权利要求1所述的基于通气控制的空化观察与空蚀测量实验装置，其特征在于：所述实验试件(3)包括定位板(3
‑
2)及平行固装在定位板(3
‑
2)底面的试件主体(3
‑
3)，试验段(2)的上部开设有阶梯通孔(2
‑
1)，所述实验试件(3)通过定位板(3
‑
2)卡装在阶梯通孔(2
‑
1)内，所述微型水压传感器(11)及压电薄膜(10)均布置在试件主体(3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊骋望，王诗平，刘云龙，林键，李威远，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：