本發(fā)明涉及船舶減阻,尤其是一種高雷諾數(shù)滲脂減阻試驗裝置。
背景技術(shù):
1、快速性是船舶航行的一項重要性能,減阻技術(shù)的研究和應(yīng)用是減少艦船阻力、提高艦船快速性能的重要途徑,有力推動了船舶快速性技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前主要的減阻技術(shù)方向有空氣減阻、仿生疏水減阻、附體減阻及斷級減阻等四種,滲脂減阻具有類似空氣減阻和疏水減阻的特點,通過在航行體表面滲出油脂產(chǎn)生類似空氣潤滑膜的疏水油膜,降低表面摩擦阻力,提高航行體行進速度的同時還能起到節(jié)能效果。
2、對于滲脂減阻技術(shù)研究,特別是高雷諾數(shù)下滲脂減阻試驗研究,沒有專門有效的試驗裝置進行試驗。
3、為此我們提出一種高雷諾數(shù)滲脂減阻試驗裝置。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請人針對上述現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中的缺點,提供一種高雷諾數(shù)滲脂減阻試驗裝置,從而水流沿水槽高速流動,水流的速度達到10m/s,雷諾數(shù)2*107以上,相對運動產(chǎn)生的阻力通過阻力儀測量;阻力儀通過劍桿連接安裝在模型靠中間位置,首部和尾段重量分布較為均勻,減小其他分力的干擾,可直接地測得模型的阻力值。
2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
3、一種高雷諾數(shù)滲脂減阻試驗裝置,包括:
4、水槽,用于提供高速水流;
5、模型,通過劍桿固定在水槽中;
6、阻力儀,設(shè)置在模型中,劍桿設(shè)置在阻力儀上;
7、滲脂管路,用于輸送油脂;
8、其中,模型包括首部、中段和尾段,滲脂管路與首部的管接頭連接,首部的螺帽和中段的前端凸臺接合面均為圓錐面,通過旋轉(zhuǎn)螺帽調(diào)節(jié)螺帽和中段的前端凸臺之間的縫隙,用于滲出油脂。
9、其進一步特征在于:
10、所述首部還包括封蓋和鎖緊螺釘,封蓋與管接頭可拆卸連接,封蓋上設(shè)置有小孔,封蓋設(shè)置在螺帽上,鎖緊螺釘設(shè)置在螺帽上,通過鎖緊螺釘對螺帽進行鎖緊,螺帽和封蓋之間形成空腔。
11、所述封蓋和管接頭之間設(shè)置有密封件,封蓋和中段之間也設(shè)置有密封件。
12、所述首部呈橢球形,中段外表面呈圓柱形,尾段呈圓錐形。
13、所述首部通過法蘭螺紋與中段連接成一體,尾段通過法蘭螺紋與中段連接成一體,首部、中段和尾段按照1:6:3的長度比例組合,中段的長徑比為7:1。
14、所述中段設(shè)置有可拆卸的上蓋板和下蓋板,阻力儀設(shè)置在下蓋板上。
15、所述上蓋板為對稱的兩半,且中間設(shè)置有翼型孔,劍桿為翼型,且劍桿穿過該翼型孔。
16、所述上蓋板的翼型孔邊緣與劍桿的外表面具有間隙。
17、所述模型的軸線與水槽的中心一致,阻力儀通過劍桿連接安裝在模型中間位置。
18、所述阻力儀為單分力測力天平。
19、本發(fā)明的有益效果如下:
20、本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、合理,操作方便,通過模型與水槽固定,水流沿水槽高速流動,水流從首部向尾段流動,水流的速度達到10m/s,雷諾數(shù)2*107以上,相對運動產(chǎn)生的阻力通過阻力儀測量。阻力儀通過劍桿連接安裝在模型靠中間位置,首部和尾段重量分布較為均勻,減小其他分力的干擾,可直接地測得模型的阻力值。改變油膜厚度和水流速度,可以測得不同狀態(tài)的模型的阻力,分析得到油脂減阻效果和應(yīng)用條件。
21、同時,本發(fā)明還具備如下優(yōu)點:
22、(1)劍桿為翼型,上蓋板為對稱的兩半,且中間開設(shè)有翼型孔,劍桿穿過翼型孔,用于劍桿安裝后模型的外表面保形。阻力儀為單分力測力天平,用于測量沿模型長度方向的阻力。
23、(2)劍桿為中空結(jié)構(gòu),劍桿在長度方向具有較好的剛性,劍桿具有狹長對稱弧線外形,能較好的減小水流阻力及興波。
24、(3)轉(zhuǎn)動螺帽能夠調(diào)整錐面縫隙大小,可以改變油脂流出厚度,在水槽水流的作用下,在模型表面形成沿流線方向不同厚度的油膜。
1.一種高雷諾數(shù)滲脂減阻試驗裝置,其特征在于,包括:
2.如權(quán)利要求1所述的一種高雷諾數(shù)滲脂減阻試驗裝置,其特征在于:所述首部(101)還包括封蓋(1012)和鎖緊螺釘(1015),封蓋(1012)與管接頭(1013)可拆卸連接,封蓋(1012)上設(shè)置有小孔,封蓋(1012)設(shè)置在螺帽(1011)上,鎖緊螺釘(1015)設(shè)置在螺帽(1011)上,通過鎖緊螺釘(1015)對螺帽(1011)進行鎖緊,螺帽(1011)和封蓋(1012)之間形成空腔(1016)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種高雷諾數(shù)滲脂減阻試驗裝置,其特征在于:所述封蓋(1012)和管接頭(1013)之間設(shè)置有密封件(1014),封蓋(1012)和中段(102)之間也設(shè)置有密封件(1014)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高雷諾數(shù)滲脂減阻試驗裝置,其特征在于:所述首部(101)呈橢球形,中段(102)外表面呈圓柱形,尾段(103)呈圓錐形。
5.如權(quán)利要求4所述的一種高雷諾數(shù)滲脂減阻試驗裝置,其特征在于:所述首部(101)通過法蘭螺紋與中段(102)連接成一體,尾段(103)通過法蘭螺紋與中段(102)連接成一體,首部(101)、中段(102)和尾段(103)按照1:6:3的長度比例組合,中段(102)的長徑比為7:1。
6.如權(quán)利要求1所述的一種高雷諾數(shù)滲脂減阻試驗裝置,其特征在于:所述中段(102)設(shè)置有可拆卸的上蓋板(5)和下蓋板(6),阻力儀(3)設(shè)置在下蓋板(6)上。
7.如權(quán)利要求6所述的一種高雷諾數(shù)滲脂減阻試驗裝置,其特征在于:所述上蓋板(5)為對稱的兩半,且中間設(shè)置有翼型孔,劍桿(4)為翼型,且劍桿(4)穿過該翼型孔。
8.如權(quán)利要求7所述的一種高雷諾數(shù)滲脂減阻試驗裝置,其特征在于:所述上蓋板(5)的翼型孔邊緣與劍桿(4)的外表面具有間隙。
9.如權(quán)利要求6所述的一種高雷諾數(shù)滲脂減阻試驗裝置,其特征在于:所述模型(1)的軸線與水槽(7)的中心一致,阻力儀(3)通過劍桿(4)連接安裝在模型(1)中間位置。
10.如權(quán)利要求9所述的一種高雷諾數(shù)滲脂減阻試驗裝置,其特征在于:所述阻力儀(3)為單分力測力天平。