CN102023081B - 一种微型可视化风动力及水动力试验台 - Google Patents

一种微型可视化风动力及水动力试验台 Download PDF

Info

Publication number
CN102023081B
CN102023081B CN2010105126309A CN201010512630A CN102023081B CN 102023081 B CN102023081 B CN 102023081B CN 2010105126309 A CN2010105126309 A CN 2010105126309A CN 201010512630 A CN201010512630 A CN 201010512630A CN 102023081 B CN102023081 B CN 102023081B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
transition section
pipeline
gas
tapering transition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2010105126309A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102023081A (zh
Inventor
杨卫民
彭威
丁玉梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Chemical Technology
Original Assignee
Beijing University of Chemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Chemical Technology filed Critical Beijing University of Chemical Technology
Priority to CN2010105126309A priority Critical patent/CN102023081B/zh
Publication of CN102023081A publication Critical patent/CN102023081A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102023081B publication Critical patent/CN102023081B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Abstract

本发明涉及一种微型可视化风动力及水动力试验台装置。该装置包括一个透明空间壳体，透明空间壳体分为两部分，上部通过气体进口锥形过渡段及气体出口锥形过渡段与气体进口管道和气体出口管道相连，下部通过水进口锥形过渡段和水出口锥形过渡段与水进口管道和水出口管道相连。透明空间壳体装有一定量水，试验模型浮于水面，上部与水平力传感器和竖直力传感器相连，气体进口管道装有进气调节阀，气体进口锥形过渡段装有风速仪，气体进口管道与储气瓶相连，水进口管道与离心泵相连，离心泵可从水槽抽水进透明空间壳体形成循环回路。本发明所涉及的装置，可直观显示试验模型受到风力场和水力场同时作用时的情况及变化，便于与CAE模拟实验对比分析。

Description

一种微型可视化风动力及水动力试验台
技术领域
本发明涉及一种用于游艇、轮船等受风动力和水动力同时作用时的微型可视化试验台装置。
背景技术
轮船、游艇等水上交通工具在运行过程中会同时受到水力和风力的作用，水力和风力对设计对象的动力性、经济性、操纵稳定性等都有着极其重要的影响。然而建立一个大规模的水力和风力试验平台耗资巨大，一般的学校和科研院所难以具备进行此试验的条件。
发明内容
本发明的目的是提供一种微型可视化风动力及水动力试验台，通过控制压缩气体进入装置时的流速和流量形成风力场，通过控制离心泵的转速调节装置中水流的速度形成水力场，对按照一定比例制作的试验模型进行风动力和水动力试验，克服了在自然环境下试验时风力或水力难以同时满足要求的难题。
本发明所采用的技术方案是：一种微型可视化风动力及水动力试验台，主要包括透明空间壳体、气体进口锥形过渡段、气体出口锥形过渡段、气体进口管道、气体出口管道、一定比例试验模型、水平力传感器、竖直力传感器、进气调节阀、风速仪、储气瓶、水进口锥形过渡段、水出口锥形过渡段、水进口管道、水出口管道、离心泵和水槽，透明空间壳体分为了两部分，上部分通过气体进口锥形过渡段及气体出口锥形过渡段分别与气体进口管道和气体出口管道相连，下部分通过水进口锥形过渡段和水出口锥形过渡段分别与水进口管道和水出口管道相连，透明空间壳体内装有一定量的水，一定比例试验模型浮于水面，一定比例试验模型上部与水平力传感器和竖直力传感器相连，当风速和水流速度为零时，水平力传感器和竖直力传感器的示数为零，气体进口管道安装有进气调节阀，气体进口锥形过渡段内安装有风速仪，气体进口管道与储存压缩空气的储气瓶相连，水进口管道与离心泵相连，离心泵可从水槽中抽水注入透明空间壳体，水出口管道将水重新导入水槽中形成一个循环回路。可通过调节所述离心泵转速改变所述透明空间壳体中水的流速。
本发明一种微型可视化风动力及水动力试验台，其透明空间壳体可以为圆柱形、圆锥形或者立方体形。
本发明一种微型可视化风动力及水动力试验台，其透明空间壳体的上部与下部为转动连接，这种结构下，风速与水流速度可以呈一定的角度，可以模拟复杂情况下一定比例模型的受力情况，并通过安装多种传感器来获取实验数据。
本发明一种微型可视化风动力及水动力试验台，其透明空间壳体由玻璃或透明塑料等材料制成。
本发明一种微型可视化风动力及水动力试验台，其气体进口管道前装有温度调节箱，可调节进入气体的温度，以模拟不同温度条件下气流对一定比例试验模型的作用。
本发明一种微型可视化风动力及水动力试验台，其一定比例模型为各种轮船、游艇、皮筏等，模型更换方便。
本发明的有益效果是：本发明的装置，可以直观地显示一定比例模型在受到一定风力场和水力场同时作用时的情况及其变化，将试验装置小型化，通过控制所通入压缩空气的流速和流量来实现对风力场的控制，通过改变离心泵工作时的转速实现对水力场的控制，从而使得风力场和水力场能够同时满足试验要求。该装置结构轻巧，易于操作，并便于与CAE模拟实验进行对比分析。
附图说明
图1是本发明一种微型可视化风动力及水动力试验台的结构示意图。
图中，1.透明空间壳体，2.气体进口锥形过渡段，3.气体出口锥形过渡段，4.气体进口管道，5.气体出口管道，6.水进口锥形过渡段，7.水出口锥形过渡段，8.水进口管道，9.水出口管道，10.一定比例试验模型，11.水平力传感器，12.竖直力传感器，13.调节阀，14.风速仪，15.储气瓶，16.离心泵，17.水槽，18.温度调节箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作详细说明。
一种微型可视化风动力及水动力试验台，主要包括透明空间壳体1、气体进口锥形过渡段2、气体出口锥形过渡段3、气体进口管道4、气体出口管道5、水进口锥形过渡段6、水出口锥形过渡段7、水进口管道8、水出口管道9、一定比例试验模型10、水平力传感器11、竖直力传感器12、调节阀13、风速仪14、储气瓶15、离心泵16、水槽17和温度调节箱18，透明空间壳体1分为了两部分，上部分通过气体进口锥形过渡段2及气体出口锥形过渡段3分别与气体进口管道4和气体出口管道5相连，下部分通过水进口锥形过渡段6和水出口锥形过渡段7分别与水进口管道8和水出口管道9相连，透明空间壳体1内装有一定量的水，一定比例试验模型10浮于水面，一定比例试验模型10上部与水平力传感器11和竖直力传感器12相连，气体进口管道4安装有进气调节阀13，气体进口锥形过渡段2内安装有风速仪14，气体进口管道4与储存压缩空气的储气瓶15相连，水进口管道8与离心泵16相连，离心泵16可从水槽17中抽水进入透明空间壳体1，水出口管道7将水重新导入水槽17中形成一个循环回路。
所述透明空间壳体1可以为圆柱形、圆锥形或者立方体形，可由玻璃或透明塑料等材料制成。
所述气体进口管道4前装有温度调节箱18，可调节进入气体的温度，以模拟不同温度条件下气流对一定比例试验模型10的作用。
可通过调节离心泵16转速改变所述透明空间壳体1中水的流速。
本发明的工作原理是：确定一定比例试验模型10在试验过程中受到风力场和水力场的大小，计算达到该水力场时离心泵16的转速，并计算达到该风力场时空气的流速，将一定比例试验模型10置于透明空间壳体1的水面上，将气体进口管道4与压缩空气储气瓶15相连，打开进气调节阀13，使压缩空气进入透明空间壳体1内，改变进气调节阀13的开度使风速仪14测得的空气流速与试验预期相符，开启离心泵16并调节其转速至计算值，由于压缩空气在透明空间壳体1内流动形成风力场，水在透明空间壳体1中流动会形成水力场，可通过透明空间壳体1观察一定比例试验模型10在同时受到风力场和水力场作用时的变化，并且一定比例试验模型10在水平和竖直方向上的受力均会发生变化，可以分别通过水平力传感器11和竖直力传感器12读出一定比例试验模型10所受水平力和竖直力的变化情况。为对模型在一定温度气流作用下的情况进行研究，还可以在气体进口管道4之前安装温度调节箱18，调节进入透明空间壳体1的气流温度，从而实现对试验模型进行不同温度下的风力场试验。

Claims (5)

1.一种微型可视化风动力及水动力试验台，其特征在于，主要包括透明空间壳体、气体进口锥形过渡段、气体出口锥形过渡段、气体进口管道、气体出口管道、一定比例试验模型、水平力传感器、竖直力传感器、进气调节阀、风速仪、储气瓶、水进口锥形过渡段、水出口锥形过渡段、水进口管道、水出口管道、离心泵和水槽，透明空间壳体分为了两部分，上部分通过气体进口锥形过渡段及气体出口锥形过渡段分别与气体进口管道和气体出口管道相连，下部分通过水进口锥形过渡段和水出口锥形过渡段分别与水进口管道和水出口管道相连，透明空间壳体内装有水，一定比例试验模型浮于水面，一定比例试验模型上部与水平力传感器和竖直力传感器相连，气体进口管道安装有进气调节阀，气体进口锥形过渡段内安装有风速仪，气体进口管道与储存压缩空气的储气瓶相连，水进口管道与离心泵相连，离心泵从水槽中抽水注入透明空间壳体，水出口管道将水重新导入水槽中形成一个循环回路。
2.根据权利要求1所述的一种微型可视化风动力及水动力试验台，其特征在于：透明空间壳体为圆柱形、圆锥形或者立方体形。
3.根据权利要求1所述的一种微型可视化风动力及水动力试验台，其特征在于：透明空间壳体由玻璃或透明塑料材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种微型可视化风动力及水动力试验台，其特征在于：透明空间壳体的上部与下部为转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种微型可视化风动力及水动力试验台，其特征在于：气体进口管道前装有温度调节箱。
CN2010105126309A 2010-10-13 2010-10-13 一种微型可视化风动力及水动力试验台 Active CN102023081B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105126309A CN102023081B (zh) 2010-10-13 2010-10-13 一种微型可视化风动力及水动力试验台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105126309A CN102023081B (zh) 2010-10-13 2010-10-13 一种微型可视化风动力及水动力试验台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102023081A CN102023081A (zh) 2011-04-20
CN102023081B true CN102023081B (zh) 2012-02-22

Family

ID=43864648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105126309A Active CN102023081B (zh) 2010-10-13 2010-10-13 一种微型可视化风动力及水动力试验台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102023081B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102507129B (zh) * 2011-10-27 2014-01-01 上海理工大学 用液体模拟地铁环境中两股气流等温耦合过程的实验装置
CN102829950B (zh) * 2012-08-28 2015-08-12 董兰田 高速流场水阻试验装置
CN109115451B (zh) * 2018-11-13 2019-08-20 重庆大学 可同步测风压、水压、流场分布的风-水流耦合振动试验装置
CN109307582B (zh) * 2018-11-30 2020-11-10 重庆大学 一种增材制造设备的风场检测装置及检测方法
CN111024498B (zh) * 2019-12-10 2022-04-22 三峡大学 模拟隧洞围岩侵陷过程中流质充填衬砌结构支护力测试装置及使用方法
CN114973879B (zh) * 2022-06-30 2023-08-01 黑龙江工程学院 一种流体力学实验辅助装置
CN117554022A (zh) * 2023-05-11 2024-02-13 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 一种用于水面航行器实验研究的水风洞

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2566946B1 (fr) * 1984-06-30 1987-05-22 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Appareil pour effectuer des essais en aerodynamique, en particulier dans l'enseignement
WO2005022108A1 (de) * 2003-08-22 2005-03-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Versuchsstand und verfahren für aerodynamische messungen an fahrzeugen
CN200982914Y (zh) * 2006-09-08 2007-11-28 交通部天津水运工程科学研究所 一种测量系泊船模运动的装置
CN101699239A (zh) * 2009-10-16 2010-04-28 南京航空航天大学 水面移动空气动力学测试平台

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2566946B1 (fr) * 1984-06-30 1987-05-22 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Appareil pour effectuer des essais en aerodynamique, en particulier dans l'enseignement
WO2005022108A1 (de) * 2003-08-22 2005-03-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Versuchsstand und verfahren für aerodynamische messungen an fahrzeugen
CN200982914Y (zh) * 2006-09-08 2007-11-28 交通部天津水运工程科学研究所 一种测量系泊船模运动的装置
CN101699239A (zh) * 2009-10-16 2010-04-28 南京航空航天大学 水面移动空气动力学测试平台

Also Published As

Publication number Publication date
CN102023081A (zh) 2011-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102023081B (zh) 一种微型可视化风动力及水动力试验台
CN102023080A (zh) 一种可视化微型风洞试验台
CN100520862C (zh) 环形水槽模拟风浪扰动下水下沉积物再悬浮的方法及装置
CN209117301U (zh) 一种波流载荷作用下深水海洋立管内部多相流振动测试实验系统
CN107167295B (zh) 立式承压温度可调实验水洞
CN109883647B (zh) 一种动态测量溃坝演变过程方法及装置
CN109781381A (zh) 一种多功能动力式循环水槽
CN105551361A (zh) 一种环境风作用下宽阔水面油池火燃烧模拟装置
CN102296561A (zh) 天然河道演变演示台
CN102322770B (zh) 用于水中超空泡及高速物体出入水的发射装置
CN109459341A (zh) 一种有机质生物气产出的实验装置与方法
WO2023134372A1 (zh) 一种可调频率的滴水装置
CN103667053B (zh) 自动连续换液细胞培养装置
CN108982056B (zh) 一种海洋环境模拟试验装置及试验方法
Zhang et al. Research on inflation and floating-up process of unmanned underwater vehicle based on collaborative simulation technology
CN105021367A (zh) 基于压力雾化的便携式示踪粒子发生器装置及产生方法
CN102607801B (zh) 一种模拟薄板水下冲击的试验装置
CN204455070U (zh) 一种细胞流体力学实验装置
CN109637328A (zh) 深水可燃冰降压试采三维模拟试验调温高压水供给系统
CN110440965A (zh) 一种漂浮式海流能机组载荷的在线测量系统及方法
CN110658330A (zh) 一种能源耦合模拟开采天然气水合物的装置
CN207274917U (zh) 一种通信浮标
CN106485990B (zh) 一种伯努力方程实验仪
CN204087612U (zh) 一种龙卷风、水旋涡和沙窝的演示仪
Julaey et al. Stem cells culture bioreactor fluid flow, shear stress and microcarriers dispersion analysis using computational fluid dynamics

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant