CN106092505A - 一种基于仿生射流的减阻表面 - Google Patents

Abstract

一种基于仿生射流的减阻表面，包括壳体、射流供给机构、流量调控机构、仿生结构试验板、移动组件，所述的射流供给机构的射流内腔与所述的流量调控机构的进液口连通，所述的流量调控机构的出液口嵌在所述的仿生结构试验板上，所述的仿生结构试验板的侧边缘与壳体底板中心孔的边缘密封滑动连接；所述的仿生结构试验板的其中一侧边缘的挡板与安装在壳体底板上的移动组件接触。本发明的有益效果是：本减小流体与固体接触表面摩擦力，降低能量损失，提高输送效率，节约能源；营造不同空间倾角的射流方向；营造射流差异化的射流环境，比较不同射流结构下最优减阻工况。

Description

一种基于仿生射流的减阻表面

技术领域

本发明涉及一种基于仿生射流的减阻表面。

背景技术

流体与固体接触表面存在着较大的阻力，其中摩擦阻力占主要成分，如在流体中行进的航行体或输送管道中的流体，其动力源主要用于克服行进过程中的摩擦阻力。在流体运输领域，船舶表面摩擦阻力约占总阻力的50％，潜艇表面摩擦阻力与总阻力的比值高达70％，对于油气管道这类管道运输，泵站的动力几乎80％～100％被用来克服流体流经固体表面的摩擦阻力。军事上降低航行器表面摩擦阻力不但可以提高续航能力和航行速度，而且能够节约能源。减阻技术不仅具有很高的军事价值，而且具有很高的经济价值，根据理论推算，在动力和能源一定的情况下，假如将阻力减小10％，则巡航速度和航程可同时增加约3.57％；另一方面，即使只获得少量的减阻效果，每年也可以节约大量的能源，这对缓解我国当前所面对的能源危机极为重要。目前国内外的减阻技术的研究成果主要有非光滑表面减阻、微气泡减阻、壁面振动减阻、高聚物添加剂减阻和仿生射流减阻等。在现有的减阻方法中，微气泡减阻和壁面振动减阻较难实现，不利于应用在船舶航行减阻。仿生射流减阻通过模拟生物在进化过程中获得的某些减阻特征，得到了很好的减阻效果，并且工作过程环保无污染，具有重要的工程实用价值。

仿生学是从生物进化过程中，生物对周围环境的不断适应而形成的生物原型出发，结合生产和生活中的工程应用，将生物对环境适应的比较优化的结构应用于工程实践当中。为尽可能减小摩擦阻力，抑制摩擦过程中的粘滑现象和静接触的粘附现象，国内外学者一直进行着不懈的探索。本发明从仿生学角度出发，对鱼类鳃部进行分析研究：鳃是鱼类呼吸器官，板鳃鱼类如鲨鱼的鳃，是在咽喉两侧一系列的片状物，穿过头部各自开口于外，是其鳃裂；鳃裂一般在眼以后胸鳍以前，一般为五个(喷水孔不计算在内)，少数鲨鱼亦有六个或七个；喷水孔是一个退化的鳃裂，有些板鳃鱼类的喷水孔中尚残存着未完全退化的鳃；喷水孔的大小形状视鱼的种类不同，鲨鱼喷水孔一般为圆孔结构；鱼进行呼吸之时，先将咽喉扩大，喉头与鳃盖紧闭，水经口流入，接着将口闭紧，鳃盖开放，咽喉收缩，将水经鳃流出，鳃即于此时进行气体交换，达到呼吸的目的；研究鲨鱼呼吸过程发现，鲨鱼鳃部在向外喷水过程中除了完成呼吸作用外，还具有降低自身运动的摩擦阻力的功能。

发明内容

本发明针对固体接触表面与流体存在着较大的阻力的问题，提出一种能够克服流体与固体之间的表面摩擦阻力，改善流动状况，具有较好的减阻节能效果的基于仿生射流的减阻表面的测试装置。

本发明所述的一种基于仿生射流的减阻表面的测试装置，其特征在于：包括壳体、射流供给机构、流量调控机构、仿生结构试验板、移动组件，所述的射流供给机构的射流内腔与所述的流量调控机构的进液口连通，所述的流量调控机构的出液口嵌在所述的仿生结构试验板上，所述的仿生结构试验板的侧边缘与壳体底板中心孔的边缘密封滑动连接；所述的仿生结构试验板的其中一侧边缘的挡板与安装在壳体底板上的移动组件接触；所述的流量调控机构与所述的控制器电连；

所述的壳体包括底板、围在底板周边的侧板、上盖板以及下盖板，所述的上盖板密封安装在所述的侧板的顶部，并且所述的上盖板上设有配第一螺栓的螺纹孔；所述的下盖板密封安装在所述的侧板上部，并且所述的上盖板、侧板和所述的下盖板围成密封的射流内腔，所述的底板、侧板以及所述的上盖板围成空腔；所述的底板上设有用于安装仿生结构试验板的中心通孔；其中一块侧板与底板之间留有用于安装所述的移动组件的间隙；

所述的射流供给机构包括变频器、电机、射流泵、水槽和电机支撑板，所述的变频器、电机和射流泵安装在所述的电机支撑板上，所述的水槽以及所述的电机支撑板安装在壳体的上盖板上，并且所述的变频器的动力输出端与所述的电机的动力输入端连接，所述的电机的动力输出端与所述的射流泵动力输入端相连，所述的射流泵的进液口通过进水管与所述的水槽连通，所述的射流泵的出液口通过出水管与壳体的射流内腔密封连通；

所述的流量调控机构包括若干流量调控件，所述的流量调控件包括电动球阀、第一射流管、第二射流管和涡轮流量计，所述的第一射流管的上端进液口与射流内腔密封连通，第一射流管道里集成了电动球阀和涡轮流量计；所述的第二射流管的上端进液口通过防水密封胶与所述的第一射流管的下端出液口黏连；所述的第二射流管的下端出液口嵌入所述的仿生结构试验板的射流孔内；所述的电动球阀的控制端与外部的控制器的相连；

所述的移动组件包括导轨、导轨平台、装在导轨平台上的测力计和设置在所述的导轨滑行轨迹末端的限位挡板，所述的导轨与所述的壳体底板固接；所述的导轨平台与所述的导轨卡接，所述的测力计的头部抵住仿生结构试验板边缘的挡块上。

所述的仿生结构试验板为方形，并且所述的仿生结构试验板上表面均布若干射流孔，每个射流孔对应一个流量调控件；所述的底板中心孔的边缘为阶梯型结构，并且所述的底板中心孔的边缘配有压板，所述的压板通过螺钉与所述的底板相应边缘固接，形成用于插入仿生结构试验板的插槽。

相邻射流孔的排布为矩形排布或者菱形排布。

所述的底板与所述的仿生结构试验板接触的边缘分布防滑密封凹槽。

所述的导轨上设有倒V型凸起，所述的导轨平台的底面设有与导轨倒V型凸起配合的倒V型槽。

所述的第二射流管为伸缩式软管。

所述的壳体的空腔装有射流管道支撑板，所述的射流管道支撑板边缘通过螺栓与所述的壳体侧板固接，所述的第二射流管的上端进液口黏连在所述的射流管道支撑板上。

所述的第一射流管的上端进液口通过内丝接头嵌入所述的下盖板上，所述的第二射流管的上端进液口直接嵌入所述的射流管道支撑板内，并通过外丝接头以及防水密封胶与所述的第一射流管的出液口连通。

所述的导轨平台上设有3条用于放置测力计的凹槽。

所述的上盖板、射流管道支撑板以及下盖板上表面均设有吊耳。

本发明设计思路：仿生试验板充分结合鲨鱼体表的鳃部结构，考虑到加工的便捷性，将鲨鱼鳃部喷水孔的形状改造为试验板上的圆形通孔。同时考虑到试验板上圆形通孔壁面对斜向射流的影响，将圆柱形通孔改造为上小下大的圆台形通孔。为了研究通孔排布方式对射流减阻的影响，可以将仿生试验板上的通孔设计成需要的排布方式，射流孔排布主要包括矩形排布和菱形排布方式。同时，也可以设计不同的通孔直径以及各个通孔行列的排布间距。可以根据具体的试验方案设计不同的射流孔数，研究不同射流孔数及排布对减阻性能的影响。仿生试验板射流部分参数包括：射流孔结构、射流孔大小、射流孔形状、射流孔排布，其中射流孔加工成圆台形通孔结构，射流孔按矩形或菱形分布；射流孔直径为d；两个相邻的射流孔之间中心距W、L＝2～10d，射流表面壁厚为h，射流倾斜角为α。为了使仿生试验板与底板更好地密封起来，在底板设置具有规则几何形状的阶梯型密封结构，阶梯型密封结构纵向为矩形凹槽结构，底板滑动区域四周均设置阶梯型密封结构，在仿生试验板与底板的接触过程中，形成一系列有规则的节流间隙和膨胀空腔，通过介质的粘性摩擦以及能量的转化产生逐级节流效应，从而实现密封。由于仿生试验板下端为主流场，上端为空心内腔，在仿生试验板上下两侧存在着压差，为了防止由于压差引仿生试验板垂直方向的振动，通过螺钉将压板固连在底板上。压板下表面加工成光滑表面压在仿生试验板上，实现仿生试验板垂直方向的固定。

为了增加测力计测量的准确性，导轨平台上设计有3个均布的测力计安放凹槽。导轨平台安放在导轨上。每次需要改变射流角度时，松开定位螺栓，移动导轨平台到最右端的限位挡板处，再移动仿生试验板到指定位置，移动导轨平台使测力计的头部顶住仿生试验板上的挡板，然后拧紧定位螺栓。

为了测定通孔不同排布的仿生试验板在不同射流速度和不同射流角度下的减阻率。选定具有特定通孔排布的试验板，在射流速度为0m/s，射流角度为0°，主流场速度为v的工况下，将试验板上测得的测力计示数记为F，由于导轨平台上放置有3台测力计，所以可以得到此时仿生试验板上的总的受力为F_总＝3F。当改变单一变量时，例如只改变射流速度、射流角度、主流场速度v时，此时测得测力计上的示数为f，则此时仿生试验板上所受总的力为f_总＝3f。则可以得出在变量改变时的减阻率为η＝(3F-3f)/(3F)×100％＝1-f/F。当η小于100％时有减阻效果，当η大于100％时表现为增阻。比较不同射流工况下的减阻率，得出有最优减阻效果时的射流工况。本试验装置还可以测定具有不同黏度流体的摩擦阻力，在相同的射流工况下，改变主流场内腔中的流体介质，观察不同黏度流体介质下的测力计示数大小，得出不同流体黏度对摩擦阻力的影响。

本发明具有如下优点：本发明具有减小流体与固体接触表面摩擦的技术效果，减小主流场流动过程中与接触壁面之间的摩擦阻力，降低能量损失，提高输送效率，节约能源；本发明可以通过移动仿生试验板改变第二射流管道的倾斜角度，实时改变射流的空间倾斜角度，营造不同空间倾角的射流方向；本发明可以通过第一射流管道上的电动球阀来控制第一射流管道上的流量，可以同时调整每根第一射流管道上的流量，实现整体射流速度的调整或者调节部分射流管道上的流量，营造射流差异化的射流环境；同时可以通过测力计来计算不同射流工况下的减阻率，不同射流工况包括每个第一射流管道内的不同射流速度以及整体的射流方向，比较不同射流结构下最优减阻工况；同时本试验装置方便更换仿生试验板，提高具有不同结构的仿生试验板的减阻测试效率；该试验装置所用流体介质为水，在测试过程中水可以做到循环利用，环保无污染；该试验装置结构简单、加工方便、性能可靠、成本低、减阻节能效果明显。

附图说明

图1是本发明的外部结构简图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的左视图；

图4是本发明的右视图；

图5是仿生射流减阻试验台的结构示意图；

图6是图5中A处放大图；

图7是移动组件示意图；

图8是射流孔按矩形分布示意图；

图9是射流孔按菱形分布示意图；

图10是射流方向倾斜角为α示意图。

图11是本发明的射流孔主视图(圆台形通孔，矩形排列)。

图12是本发明的射流孔主视图(圆台形通孔，菱形排列)。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明

参照附图：

实施例1本发明所述的一种基于仿生射流的减阻表面的测试装置，其特征在于：包括壳体、射流供给机构、流量调控机构、仿生结构试验板、移动组件以及带显示屏的控制器，所述的射流供给机构的射流内腔与所述的流量调控机构的进液口连通，所述的流量调控机构的出液口嵌在所述的仿生结构试验板上，所述的仿生结构试验板的侧边缘与壳体底板中心孔的边缘密封滑动连接；所述的仿生结构试验板的其中一侧边缘的挡板与安装在壳体底板上的移动组件接触；所述的流量调控机构与所述的控制器电连；

所述的壳体包括底板21、围在底板周边的侧板12、上盖板6以及下盖板8，所述的上盖板6密封安装在所述的侧板12的顶部，并且所述的上盖板6上设有配第一螺栓35的螺纹孔；所述的下盖板8密封安装在所述的侧板12上部，并且所述的上盖板6、侧板12和所述的下盖板8围成密封的射流内腔7，所述的底板21、侧板12以及所述的上盖板6围成空腔；所述的底板21上设有用于安装仿生结构试验板20的中心通孔；其中一块侧板12与底板21之间留有用于安装所述的移动组件的间隙；

所述的射流供给机构包括变频器1、电机2、射流泵3、水槽5和电机支撑板36，所述的变频器1、电机2和射流泵3安装在所述的电机支撑板36上，所述的水槽5以及所述的电机支撑板36安装在壳体的上盖板6上，并且所述的变频器1的动力输出端与所述的电机2的动力输入端连接，所述的电机2的动力输出端与所述的射流泵3动力输入端相连，所述的射流泵3的进液口通过进水管4与所述的水槽5连通，所述的射流泵的出液口通过出水管37与壳体的射流腔密封连通；

所述的流量调控机构包括若干流量调控件，所述的流量调控件包括电动球阀13、第一射流管14、第二射流管18和涡轮流量计15，第一射流管道14里集成了电动球阀13和涡轮流量计15；所述的第二射流管18的上端进液口通过防水密封胶与所述的第一射流14管的下端出液口黏连；所述的第二射流管18的下端出液口嵌入所述的仿生结构试验板20的射流孔内；所述的电动球阀13的控制端与外部的控制器的相连；

所述的移动组件包括导轨24、导轨平台25、装在导轨平台26上的测力计26和设置在所述的导轨24滑行轨迹末端的限位挡板23，所述的导轨与所述的壳体底板焊接；所述的导轨平台25与所述的导轨24卡接，所述的测力计26的头部抵住仿生结构试验板20边缘的挡块28上。

所述的仿生结构试验板20为方形，并且所述的仿生结构试验板20上表面均布若干射流孔，每个射流孔对应一个流量调控件；所述的底板中心孔的边缘为阶梯型结构，并且所述的底板中心孔的边缘配有压板19，所述的压板19通过螺钉与所述的底板21相应边缘固接，形成用于插入仿生结构试验板20的插槽。

相邻的射流孔的排布为矩形排布或者菱形排布。

所述的射流孔为圆形通孔或空心圆台形通孔。

所述的底板21与所述的仿生结构试验板20接触的边缘分布防滑密封凹槽。

所述的导轨24上设有倒V型凸起，所述的导轨平台25的底面设有与导轨24倒V型凸起配合的倒V型槽。

所述的第二射流管18为伸缩式软管。

所述的壳体的空腔装有射流管道支撑板16，所述的射流管道支撑板16边缘通过第二螺栓17与所述的壳体侧板12固接，所述的第二射流管18的上端进液口卡在所述的射流管道支撑板16上。

所述的第一射流管14的上端进液口通过内丝接头33嵌入所述的下盖板8上，所述的第二射流管18的上端进液口直接嵌入所述的射流管道支撑板内，并通过外丝接头29以及防水密封胶与所述的第一射流管14的出液口连通。

所述的导轨平台25上设有3条用于放置测力计的凹槽。

所述的上盖板、射流管道支撑板以及下盖板8上表面均设有吊耳31。

实施例2根据实施例1的测试装置：整体试验装置呈正方体形状，在其中一块侧板上开有圆形通孔供电动球阀13引出线连接到相应的控制器上，在前侧板相应位置上开有矩形通孔供读取涡轮流量计的示数。其试验装置结构示意图如图2所示。电机2输出轴通过联轴器与射流泵3联接，电机2为YVP系列变频调速三相异步电动机，通过变频器1进行转速调控。进水管4入口一侧置于水槽5中，出口一侧与射流泵3相联接，射流泵3出水口连接出水管37。出水管37连通射流内腔7。所述射流内腔7由上盖板6、下盖板8与侧板12通过第一螺钉9和第三螺栓11固连，在上盖板6、下盖板8与侧板12之间有密封垫片10进行密封。工作过程中，当电动球阀13关闭时，流体介质经过泵的作用不断泵入射流内腔7中，待水没过螺纹孔时拧上第一螺栓35，调节电动球阀13使射流内腔7的水再通过射流孔进入流量调控机构，射流内腔7中充满流体介质，射流内腔7中流体来源水槽5，由射流泵3提供连续供给；流量调控机构的每个第一射流管14中都集成了电动球阀13和涡轮流量计15，电动球阀13引出线通过其中一块侧板12上的圆形通孔连接相应的控制器上，通过控制器来控制，实时接收反馈信号，实现对阀门开关的调控，进而调节流体介质的流量。涡轮流量计15可以反应每个第一射流管14内的流量。射流管道支撑平板16用第二螺栓17固接在支撑板12上，第一射流管14和第二射流管18通过射流管道支撑板16上的通孔连通。

开始运行时，将整个装置置于主流场内腔22内，底板底面与流体表面贴合，然后关闭电动球阀13，电机2带动泵3运行，泵3工作时将水槽5中的流体通过上盖板6泵入射流内腔7中，上盖板6上相应位置开有螺纹孔，当电动球阀关闭时，流体介质经过泵的作用不断泵入射流内腔7中，待水没过螺纹孔时拧上螺栓35，在螺栓35与上盖板6中间有密封垫片34，起到密封作用防止流体介质溺出，调节电动球阀13使射流内腔7的水通过压力的作用进入第一射流管道14，每个第一射流管道14中都集成了电动球阀13和涡轮流量计15，电动球阀13通过计算机上的控制器来控制，可以调节每个第一射流管道14到需要设定的流量，每个第一射流管道14中流体的流量由涡轮流量计15读出，所述支撑板12相应位置上开有通孔供读取涡轮流量计的示数。第一射流管道14选取两端带外丝接头直径为15mm的PVC管，电动球阀13选取型号为SS BS-FC8-10-EA的精小型卡套球阀。

流量调控系统组件通过带有螺纹通孔的下盖板8和带有螺纹通孔的射流管道支撑板16进行固接。射流管道支撑板16通过螺栓17固连在支撑板的相应位置上。流体通过第一射流管道14进入到第二射流管道18中，第二射流管道18由具有良好伸缩性的伸缩软管组成，伸缩软管两端均为软胶头，伸缩软管的一端通过SL5052型防水密封胶密封黏连，伸缩软管的另一端也通过SL5052型防水密封胶与仿生结构试验板20相连接。底板21上通过螺钉固接压板19。仿生结构试验板20通过压板19实现垂直方向的固定。第二射流管道18中的流体通过射流孔向主流场内腔22喷射，继而在仿生试验板20表面形成射流。

所述仿生试验板20为类似于正方体的凸台结构，所述仿生试验板20上开有射流孔，可以设计不同的通孔直径以及各个通孔行列的排布间距，可以根据具体的试验方案设计不同的射流孔数，研究不同射流孔数及排布对减阻性能的影响。所述仿生试验板20下表面四周为宽度一定的滑动区域。所述滑动区域是为了配合移动组件，仿生试验板20可以在滑动区域滑动。伸缩软管上端固连在射流管道支撑板16通孔处，伸缩软管下端固连在仿生试验板20上，当仿生试验板20滑动时，可以使伸缩软管与竖直方向呈一定角度，形成不同的射流角度α。所述底板21上有宽度为一定的滑动区域与仿生试验板20的滑动区域相对应。所述底板21滑动区域上设计具有规则几何形状的阶梯型密封结构，阶梯型密封结构纵向为矩形凹槽结构，底板滑动区域四周均设置阶梯型密封结构，在仿生试验板与底板的接触过程中，形成一系列有规则的节流间隙和膨胀空腔，通过介质的粘性摩擦以及能量的转化产生逐级节流效应，从而实现密封，防止主流场内腔22的水泄露进入，阶梯型密封结构纵向剖面图简图如图3所示。

所述的移动组件包括限位挡板23、导轨24、导轨平台25、测力计26，定位螺栓27。移动组件示意图如图4所示。所述侧板12右侧开有通孔供移动组件来回滑动。为了增加测力计测量的准确性，V型导轨平台上设计有3个均布的测力计安放凹槽。V型导轨平台25安放在V型导轨24上。每次需要改变射流角度时，松开定位螺栓27移动V型导轨平台25到最右端的限位挡板23处，再移动仿生试验板到指定位置，接着移动V型导轨平台25使测力计26的头部顶住仿生试验板20上的挡板28，然后拧紧定位螺栓27。

安装过程：将导轨24安装在底板21相应位置，通过螺栓将限位挡板连接在底板21的相应位置，将已经安装有测力计26的导轨平台25安装在导轨24上，移动导轨平台25于最右端的限位挡板23上，拧紧定位螺栓27固定住导轨平台。用螺钉将挡板28固连在仿生试验板20上。将第二射流管道18两端分别通过防水密封胶固连在仿生试验板20和射流管道支撑平板16上，并且将仿生试验板20放在底板21相应位置居中。将支撑板12通过螺钉安装在底板21的相应位置，将射流管道支撑平板16通过螺栓17安装在支撑板12的相应位置上。通过射流管道支撑平板16上的螺纹通孔，连接外丝接头管道29，再在外丝接头管道29上连入涡轮流量计15，在涡轮流量计15上通过螺纹连接连入第一射流管道14，在第一射流管道14上连入型号为SSBS-FC8-10-EA的精小型卡套电动球阀13。在电动球阀13上连入外丝接头管道30。下盖板8上装有吊耳31，通过吊耳31将下盖板8穿过各个外丝接头管道30并利用螺栓将下盖板8与侧板12相固连。利用内丝接头33连接外丝接头管道30，中间有密封垫片32起着密封的作用。将上盖板6通过螺钉9固连到侧板12上。把电机支撑架36放在上盖板的相应位置并焊接固定位置，利用电机支撑架上的通孔把出水管37通过上盖板上的螺纹通孔固连在上盖板6上。在上盖板6处放入水槽5，在电机支撑架36上依次连接好变频器1、电机2、泵3、进水管4。

整个试验装置的工作原理是：通过变频器1调节电机2的转速，提供实验过程中不同的电机旋转速度。电机2带动泵3把水槽5中的水通过出水管37泵入射流内腔7中，射流内腔7中流体介质通过下盖板8上的通孔进入第一射流管道14。射流流量通过第一射流管道14上的涡轮流量计15直接读取，涡轮流量计15的功能就是用于监控射流供给系统中流体供给流量，射流流量的大小通过第一射流管道14上的电动球阀13进行控制。射流速度通过射流流量转化而来，即最终通过电动球阀13和涡轮流量计15控制仿生射流表面实现不同射流速度。射流方向通过移动组件进行实现，调节射流方向时通过松开V型导轨平台25上的定位螺栓27，移动V型导轨平台25到最右端的限位挡板23处，再移动仿生试验板20到相应位置，接着移动V型导轨平台25使测力计26头部与仿生试验板20上的挡板28相接触。当电动球阀13关闭时，测力计26上测出的是仿生试验板上的总的摩擦阻力，当存在射流时，测力计26上测出的是射流状况下的总的摩擦阻力，两者相减就是存在射流状况下的摩擦阻力减小程度。仿生射流试验板20表面除开有射流孔结构外，其他区域为光滑壁面，仿生试验板20表面厚度为h，射流孔直径为d，h与d的具体尺寸根据具体研究而定，分布间距定义为两个相邻的射流孔的中心距，相邻横向射流孔中心距W，相邻纵向射流孔中心距L，W和L分布间距范围为2倍射流孔直径到10倍射流孔直径之间，如图5、图6所示。射流孔倾斜角为α范围在0～30°；当α＝0°时，表示射流孔为竖直方向，无倾斜角；附图7是射流方向倾斜角为α时的结构示意图。射流进入主流场后，改变了主流场在壁面形成的边界层结构，同时改变了流体对壁面的剪应力及压应力大小；射流孔由于射流作用，在射流孔下游方向形成壁面应力降低的流域，最终表现在使得射流表面流体与壁面之间摩擦阻力降低。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (10)

1.一种基于仿生射流的减阻表面，其特征在于：包括壳体、射流供给机构、流量调控机构、仿生结构试验板、移动组件，所述的射流供给机构的射流内腔与所述的流量调控机构的进液口连通，所述的流量调控机构的出液口嵌在所述的仿生结构试验板上，所述的仿生结构试验板的侧边缘与壳体底板中心孔的边缘密封滑动连接；所述的仿生结构试验板的其中一侧边缘的挡板与安装在壳体底板上的移动组件接触；

所述的壳体包括底板、围在底板周边的侧板、上盖板以及下盖板，所述的上盖板密封安装在所述的侧板的顶部，并且所述的上盖板上设有配第一螺栓的螺纹孔；所述的下盖板密封安装在所述的侧板上部，并且所述的上盖板、侧板和所述的下盖板围成密封的射流内腔，所述的底板、侧板以及所述的上盖板围成空腔；所述的底板上设有用于安装仿生结构试验板的中心通孔；其中一块侧板与底板之间留有用于安装所述的移动组件的间隙；

所述的射流供给机构包括变频器、电机、射流泵、水槽和电机支撑板，所述的变频器、电机和射流泵安装在所述的电机支撑板上，所述的水槽以及所述的电机支撑板安装在壳体的上盖板上，并且所述的变频器的动力输出端与所述的电机的动力输入端连接，所述的电机的动力输出端与所述的射流泵动力输入端相连，所述的射流泵的进液口通过进水管与所述的水槽连通，所述的射流泵的出液口通过出水管与壳体的射流内腔密封连通；

所述的流量调控机构包括若干流量调控件，所述的流量调控件包括电动球阀、第一射流管、第二射流管和涡轮流量计，所述的第一射流管的上端进液口与射流内腔密封连通，第一射流管道里集成了电动球阀和涡轮流量计；所述的第二射流管的下端出液口嵌入所述的仿生结构试验板的射流孔内；所述的第二射流管的下端出液口嵌入所述的仿生结构试验板的射流孔内；所述的电动球阀的控制端与外部的控制器的相连；

所述的移动组件包括导轨、导轨平台、装在导轨平台上的测力计和设置在所述的导轨滑行轨迹末端的限位挡板，所述的导轨与所述的壳体底板固接；所述的导轨平台与所述的导轨卡接，所述的测力计的头部抵住仿生结构试验板边缘的挡块上。

2.如权利要求1所述的一种基于仿生射流的减阻表面，其特征在于：所述的仿生结构试验板为方形，并且所述的仿生结构试验板上表面均布若干射流孔，每个射流孔对应一个流量调控件；所述的底板中心孔的边缘为阶梯型结构，并且所述的底板中心孔的边缘配有压板，所述的压板通过螺钉与所述的底板相应边缘固接，形成用于插入仿生结构试验板的插槽。

3.如权利要求2所述的一种基于仿生射流的减阻表面，其特征在于：相邻射流孔的排布为矩形排布或者菱形排布。

4.如权利要求1所述的一种基于仿生射流的减阻表面，其特征在于：所述的底板与所述的仿生结构试验板接触的边缘分布防滑密封凹槽。

5.如权利要求1所述的一种基于仿生射流的减阻表面，其特征在于：所述的导轨上设有倒V型凸起，所述的导轨平台的底面设有与导轨倒V型凸起配合的倒V型槽。

6.如权利要求1所述的一种基于仿生射流的减阻表面，其特征在于：所述的第二射流管为伸缩式软管。

7.如权利要求1所述的一种基于仿生射流的减阻表面，其特征在于：所述的壳体的空腔装有射流管道支撑板，所述的射流管道支撑板边缘通过螺栓与所述的壳体侧板固接，所述的第二射流管的上端进液口卡在所述的射流管道支撑板上。

8.如权利要求2所述的一种基于仿生射流的减阻表面，其特征在于：所述的第一射流管的上端进液口通过内丝接头嵌入所述的下盖板上，所述的第二射流管的上端进液口直接嵌入所述的射流管道支撑板内，并通过外丝接头以及防水密封胶与所述的第一射流管的出液口连通。

9.如权利要求5所述的一种基于仿生射流的减阻表面，其特征在于：所述的导轨平台上设有3条用于放置测力计的凹槽。

10.如权利要求1所述的一种基于仿生射流的减阻表面，其特征在于：所述的上盖板、射流管道支撑板以及下盖板上表面均设有吊耳。