船舶复杂非定常尾迹湍流场多通道同步测试阵及其应用制造技术

本发明专利技术的一个技术方案是提供了一种船舶复杂非定常尾迹湍流场多通道同步测试阵，其特征在于，为置于自由液面以下的网格阵列，包括

【技术实现步骤摘要】
船舶复杂非定常尾迹湍流场多通道同步测试阵及其应用


[0001]本专利技术涉及一种用于船舶尾迹场测量的装置及其应用，属于船舶水动力试验

。

技术介绍

[0002]船舶在水中航行时，由于船体与水体之间的相互作用，在船后会形成数倍船长的水动力尾迹，尾迹场压力脉动剧烈，产生声
、
光
、
热
、
电等物理特性，尾迹探测已经成为定位跟踪船舶的一种重要方式
。
目前对尾迹场分析局限于采用摄像拍照观察作简单定性评估，对表征尾迹场强弱的压力脉动及分布无测试手段
。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：船舶尾迹场为非定常湍流流场，目前对于表征船舶尾迹场强弱的压力波动缺乏有效的试验测量手段
。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供了一种船舶复杂非定常尾迹湍流场多通道同步测试阵，其特征在于，为置于自由液面以下的网格阵列，包括
N
个压力脉动感知单元
、N
个导流座以及阵列结构件，其中：
[0005]压力脉动感知单元用于捕捉尾迹流场压力信号变化；
[0006]每个导流座连接固定一个压力脉动感知单元；
[0007]阵列结构件用于联结
N
个导流座
。
[0008]优选地，所述压力脉动感知单元将捕捉到的尾迹流场压力信号变化传输到工作站中，由工作站进行后处理及分析
。
[0009]优选地，所述压力脉动感知单元通过所述导流座内部的螺纹孔固定在所述导流座上
。
[0010]优选地，所述导流座与尾迹场一体化，外形为光顺流线型
。
[0011]优选地，所述导流座的小直径端为所述压力脉动感知单元的信号探测头放置位置，朝向来流方向
。
[0012]优选地，所述阵列结构件通过不同组合形式来改变阵列分布，通过所述
N
个压力脉动感知单元实现多点位测量
。
[0013]优选地，所述阵列结构件剖面设计为对称超薄翼型
。
[0014]优选地，所述导流座和所述阵列结构件均为轻质结构件
。
[0015]优选地，所述导流座和所述阵列结构件之间通过若干紧定螺钉拼接紧固，形成光顺无缝的阵列结构
。
[0016]本专利技术的另一个技术方案是提供了一种上述的船舶复杂非定常尾迹湍流场多通道同步测试阵的应用，其特征在于，上述的船舶复杂非定常尾迹湍流场多通道同步测试阵布置于船后自由液面以下，可固定或者随船航行，用于捕捉该平面内水深及船宽方向的流场信息，实现尾迹场压力脉动的测量
。
[0017]本专利技术针对尾迹场具有宽度
、
厚度以及复杂非定常特性的特点，提供了压力脉动感知网格阵列，通过一组布置于船后自由液面以下的薄翼结构件的压力脉动感知与信号处理，实现尾迹场的压力脉动及频谱特性等复杂非定常特性高精度测量
。
本专利技术结构设计精巧
、
精度高
、
易于加工安装拆卸，填补了目前对于船舶尾迹场复杂非定常特性缺乏有效的试验测量手段的空白
。
附图说明
[0018]图1为船舶尾迹场压力脉动多通道同步测试阵示意图；
[0019]图2为导流座截面示意图
。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术
。
应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围
。
此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围
。
[0021]本专利技术针对尾迹场具有宽度
、
厚度以及非定常特性的特点，通过若干压力感知单元
、
导流座及结构件构成测量阵列，该测量阵列布置于船后，通过压力脉动的感知与信号处理，实现尾迹压力脉动及频谱特性的高精度测量
。
[0022]本专利技术针对船舶非定常尾迹湍流场压力脉动及频谱特性无法测量的问题，专利技术了船舶尾迹场压力脉动多通道同步测试阵，如图1所示，测试阵整体装置为装配件，可分为三大部分
。
第一部分为压力脉动感知单元1，能够捕捉到细微的尾迹流场压力信号变化，传输到工作站中，进行后处理及分析
。
第二部分为压力脉动感知单元1的导流座2，为了减少对来流的阻塞作用，导流座2外形为特殊设计的光顺流线型，内部为螺纹孔，用来连接固定压力脉动感知单元1，导流座小直径端为压力脉动感知单元1的信号探测头放置位置，朝向来流方向，如图2所示
。
第三部分为阵列结构件3，用于联结各导流座2，该阵列结构件3包含多种长度，可以通过不同组合形式来改变阵列分布，实现多点位测量
。
阵列结构件3的剖面形状针对流场特征设计为对称超薄翼型，以减少对船舶尾迹场流场的干扰
。
导流座2和阵列结构件3材料为铝合金，均为轻质结构件，各部件通过若干紧定螺钉拼接紧固，形成光顺无缝的阵列结构
。
整个装置置于船后自由液面之下，可固定或者随船航行，实现尾迹场压力脉动的测量
。
[0023]本专利技术针对船舶尾迹场问题，专利技术了一种船舶尾迹场压力脉动测量阵列，针对尾迹场具有宽度
、
厚度以及复杂非定常特性的特点，设计了一种可灵活组合的网格阵列，通过若干薄翼结构件并联构成测量阵列，该阵列布置于船后自由液面以下，可实现尾迹场多点位压力脉动及频谱特性的高精度测量及分析
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种船舶复杂非定常尾迹湍流场多通道同步测试阵，其特征在于，为置于自由液面以下的网格阵列，包括
N
个压力脉动感知单元
、N
个导流座以及阵列结构件，其中：压力脉动感知单元用于捕捉尾迹流场压力信号变化；每个导流座连接固定一个压力脉动感知单元；阵列结构件用于联结
N
个导流座
。2.
如权利要求1所述的一种船舶复杂非定常尾迹湍流场多通道同步测试阵，其特征在于，所述压力脉动感知单元将捕捉到的尾迹流场压力信号变化传输到工作站中，由工作站进行后处理及分析
。3.
如权利要求1所述的一种船舶复杂非定常尾迹湍流场多通道同步测试阵，其特征在于，所述压力脉动感知单元通过所述导流座内部的螺纹孔固定在所述导流座上
。4.
如权利要求1所述的一种船舶复杂非定常尾迹湍流场多通道同步测试阵，其特征在于，所述导流座与尾迹场一体化，外形为光顺流线型
。5.
如权利要求4所述的一种船舶复杂非定常尾迹湍流场多通道同步测试阵，其特征在于，所述导流座的小直径端为所述压力脉动感知单元的信号探测...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恒，蔡佑林，汲国瑞，邱继涛，王宗龙，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七，
类型：发明
国别省市：