CN208999057U - 一种基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置，该装置包括动力传输装置、供水装置、试验样件测试装置以及辅助装置，试验样件测试装置套设在动力传输装置的转动轴上，其包括射流壁面测试装置和非光滑壁面测试装置，供水装置为所述的试验样件测试装置提供介质水，辅助装置用于提供支撑平台，用于支撑和固定所述的动力传输装置、供水装置和试验样件测试装置。本实用新型的测试装置结构紧凑，造价低廉、方便装卸，具备水下环境射流壁面试验样件与非光滑壁面试验样件以及基于无水环境下的非光滑壁面试验样件的试验功能，并且能够适应不同流体试验。

Description

一种基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种流体阻力测试装置，具体的说是一种基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置。

背景技术

随着国家发展必不可少的汽车、航空以及轮船运输等工业，在能源消耗上一直居高不下。然而随着能源的日益紧缺，以及绿色、节能、环保等理念的不断推广，如何有效、便捷地减少能源消耗引起了人们极大的兴趣。目前，最有效的方法之一就是减少阻力。研究表明，水下航行器的总阻力主要是由于流体的黏性作用，将这种由于黏性作用称之为黏性阻力。其中摩擦阻力为流体黏性直接作用结果，在轮船、潜艇、飞机等总体阻力中占有很大的比例甚至高达70％。因此如何减少在航行时遇到的阻力也就成了研究的关键，这个问题也是现在研究的热点。

有关减阻技术的研究在20世纪30年代已相继开展，但直到20世纪60年代中期，研究主要集中于减小表面粗糙度，基本上基于表面越光滑阻力越小的传统思维方式。随着仿生学的不断发展，受动物体表结构启发的减阻技术不断被发现，其中仿生射流壁面减阻技术和非光滑壁面减阻技术分别是启发于鲨鱼的鳃部射流功能与其体表结构。当人们对各种减阻技术研究时，不可避免地需要借助于水洞、风洞以及水槽等阻力测试装置，但是这些装置由于成本高昂、占地面积大、操作复杂、不易拆卸、试验成本高等原因，在减阻测试试验中造成了诸多不便。

实用新型内容

针对现有的流体阻力测试装置占地大、成本高、操作繁琐、试验成本高等问题，本实用新型提出一种基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置，具体技术方案如下：

一种基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置，其特征在于，该装置包括动力传输装置、供水装置、试验样件测试装置以及辅助装置，所述的试验样件测试装置套设在所述的动力传输装置的转动轴上，其包括射流壁面测试装置和非光滑壁面测试装置，所述的供水装置为所述的试验样件测试装置提供介质水，所述的辅助装置用于提供支撑平台，用于支撑和固定所述的动力传输装置、供水装置和试验样件测试装置。

进一步地，所述的动力传输装置包括第一电机、第一扭矩信号耦合器、动力轴、密封筒装置、试验样件支撑架、输出轴、第二扭矩信号耦合器，所述的第一电机的输出轴与所述的第一扭矩信号耦合器的一端固定连接，所述的第一扭矩信号耦合器的另一端与所述的动力轴的一端固定连接，所述的动力轴穿过所述的密封筒装置、试验样件支撑架的一个端面，且所述的试验样件支撑架位于所述的密封筒装置内，所述的输出轴的轴线与所述的动力轴、所述的第一电机的输出轴的轴线共线，所述的输出轴的一端依次穿过所述的试验样件支撑架、密封筒装置，另一端与所述的第二扭矩信号耦合器固定连接；

所述的密封筒装置的顶端开设进水口、排气口，底端和侧面均开设有出水口，所述的试验样件支撑架也为圆筒状，其在上端、下端、左端面和右端面均开设有孔。

进一步地，所述的供水装置包括第二电机、泵、第一进水管、第二进水管、压力计、流量计、第一球阀、第一出水管、第二出水管、第二球阀、第三球阀、水槽，所述的第二电机与所述的泵相连，所述的第一进水管和第二进水管的一端分别连接在所述的泵的进水口和出水口，所述的第一进水管的另一端伸入所述的水槽中，所述的压力计、流量计和第一球阀依次安装在所述的第二进水管上，所述的第二进水管的另一端与所述的密封筒装置顶端的进水口连接，所述的第一出水管和第二出水管的一端分别与所述的密封筒装置的底端、侧面的出水口连接，另一端均伸入所述的水槽内，同时在所述的第一出水管上安装第二球阀，在所述的第二出水管上安装第三球阀。

进一步地，所述的射流壁面测试装置为套设在所述的试验样件支撑架外周的形状为圆筒的射流壁面试验样件，所述的射流壁面试验样件沿周向和轴向均匀开设有若干射流孔；

所述的非光滑壁面测试装置包括一侧非光滑壁面试验样件和盖板压紧装置，所述的非光滑壁面试验样件为带有非光滑壁面的盖板，所述的盖板位于所述的试验样件支撑架的右端面与所述的密封筒装置的右端的内侧面之间，套设在所述的输出轴上，且可沿轴向滑动，所述的非光滑壁面试验样件的直径大于所述的试验样件支撑架右端面的开孔的分布直径；所述的盖板压紧装置包括右端固定盖、分离弹簧钩、膜片弹簧、内钢丝支承圈、外钢丝支承圈、铆钉、止推轴承、止推螺栓和止推轴承支座，所述的固定盖固定在所述的试验样件支撑架的右端面上，且其中部也套设在所述的输出轴上，所述的非光滑壁面试验样件、分离弹簧钩、膜片弹簧、内钢丝支承圈和外钢丝支承圈均位于其内部，所述的固定盖的右端开设有通孔，所述的膜片弹簧为有一定锥度、中心部分均匀开设有多个径向槽的圆锥形弹簧片，其通过中部开设的孔套设在所述的输出轴上，其左端抵接在所述的非光滑壁面试验样件的右端面上，所述的铆钉穿过所述的膜片弹簧的径向槽固定在所述的固定盖的通孔，所述的内钢丝支承圈与外钢丝支承圈套在多个所述的铆钉上，分布在所述的膜片弹簧的两侧，所述的分离弹簧钩固定在所述的非光滑壁面试验样件端面上，其右端有一个环形钩，与所述的非光滑壁面试验样件一起抵住所述的膜片弹簧的外端，所述的止推轴承支座的左端面与所述的膜片弹簧的右端接触，所述的止推轴承套在所述的止推轴承支座内孔中，所述的止推轴承支座右端套在所述的右端盖的左端面环形凸起处，两个所述的止推螺栓穿过所述的右端盖与所述的止推轴承支座接触。

进一步地，所述的辅助装置包括试验平台、第一支座、扭矩信号耦合器支座、滚轮平台、第二支座、第一肋板、第二肋板、进水管支撑架、限位挡板，所述的第一支座、滚轮平台、第二支座、第一肋板均固定在所述的试验平台上，所述的第一电机和第一扭矩信号耦合器均固定在所述的第一支座上，所述的密封筒装置支撑在所述的第一肋板上，所述的第二扭矩信号耦合器固定在所述的扭矩信号耦合器支座上，所述的扭矩信号耦合器支座固定在所述的滚轮平台上，所述的试验平台上开设有两条导轨，所述的滚轮平台可沿两条导轨前后滑动；所述的密封筒装置的右端支撑在所述的第二肋板上，所述的泵和第二电机固定在所述的第二支座上，所述的进水管支撑架上端固定支撑所述的第二进水管，下端固定在所述的试验平台上，所述的限位挡板位于所述的导轨的一端，与所述的试验平台固定。

进一步地，所述的输出轴为空心轴。

进一步地，所述的密封筒装置由左端盖、密封筒和右端盖组成，所述的左端盖和右端盖朝向密封筒的端面上均设置有环形凸起，分别用于抵接所述的试验样件支撑架和所述的盖板压紧装置。

进一步地，所述的密封筒装置由左端盖与所述的试验样件支撑架之间、所述的密封筒装置的右端盖与所述的盖板压紧装置之间、所述的非光滑壁面试验样件与所述的固定盖内端之间的密封均采用磁流体密封结构。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的测试装置体积小、结构紧凑简单、所需成本低、操作简单、试验性能强、不受周围试验环境限制以及方便水翼试验样件装卸，能够满足试验过程中的各项试验要求，应用范围广，适用于不同环境下的非光滑壁面测试以及不同结构壁面的测试；压紧装置中膜片弹簧起到压紧与分离的作用，使结构更加简单紧凑，空心轴的选择防止共振发生，使测量扭矩的精度提高。

附图说明

图1为本实用新型的测试装置的主视图；

图2为试验样件测试装置结构图；

图3为滚轮结构图；

图4为膜片弹簧的结构图；

图5为磁流体密封结构图；

图6为图2中的盖板压紧装置结构放大图；

图7为分离弹簧钩47-2的立体结构图；

图中，第一电机1，第一联轴器2，第一扭矩信号耦合器3，第二联轴器4，密封筒装置5，第三联轴器6，第二扭矩信号耦合器7，第一球阀8，流量计9，键槽板10，扭矩信号耦合器支座11，进水管支撑架12，滚轮平台13，限位挡板14，导轨15，压力计16，第二进水管17，泵18，第四联轴器19，第二电机20，第二支座21，水槽22，第一进水管23，第一出水管24，第二出水管25，第三球阀26，第二球阀27，滚轮28，第二肋板29，第一肋板30，试验平台31，第一支座32，动力轴33，左轴承盖34，左连接筒35，密封端盖36，固定筒37，左端盖38，密封筒39，射流壁面试验样件40，试验样件支撑架41，光滑壁面压板42，防堵螺栓43，非光滑壁面试验样件44，右端盖45，磁流体密封装置46，孔用弹性挡圈46-1，永久磁铁46-2，极靴46-3，调整垫片46-4，盖板压紧装置47，固定盖47-1，分离弹簧钩47-2，膜片弹簧47-3，内钢丝支承圈47-4，外钢丝支承圈47-5，铆钉47-6，止推轴承47-7，止推螺栓47-8，止推轴承支座47-9，右连接筒48，右轴承盖49，输出轴 50，锁紧螺母51。

具体实施方式

下面根据附图和优选实施例详细描述本实用新型，本实用新型的目的和效果将变得更加明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-7所示，一种基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置，其特征在于，该装置包括动力传输装置、供水装置、试验样件测试装置以及辅助装置，所述的试验样件测试装置套设在所述的动力传输装置的转动轴上，其包括射流壁面测试装置和非光滑壁面测试装置，所述的供水装置为所述的试验样件测试装置提供介质水，所述的辅助装置用于提供支撑平台，用于支撑和固定所述的动力传输装置、供水装置和试验样件测试装置。

结合图1和图2，动力传输装置包括第一电机1、第一联轴器2、第一扭矩信号耦合器3、第二联轴器4、动力轴33、左轴承盖34、左连接筒35、密封端盖36、固定筒37、密封筒装置5、试验样件支撑架41、输出轴50、第三联轴器6、第二扭矩信号耦合器7，第一电机1的输出轴与第一扭矩信号耦合器3的一端通过第一联轴器2固定连接，第一扭矩信号耦合器3的另一端与动力轴33的一端通过第二联轴器4固定连接，动力轴33穿过左轴承盖34、左连接筒35、密封筒装置5、密封端盖36、试验样件支撑架41的一个端面，并被锁紧螺母51锁紧在试验样件支撑架41的内壁面上。输出轴50的轴线与动力轴33、第一电机1的输出轴的轴线共线，输出轴50的一端依次穿过试验样件支撑架41、密封筒装置5、右连接筒48、右轴承盖49，另一端通过第三联轴器6与第二扭矩信号耦合器7固定连接。

第一电机1转动带动动力轴33旋转，动力轴33通过锁紧螺母与键带动试验样件支撑架41上的射流壁面试验样件40旋转，第一扭矩信号耦合器3是用于测量射流壁面的动态扭矩。

供水装置包括第二电机20、第四联轴器19、泵18、第一进水管23、第二进水管17、压力计16、流量计9、第一球阀8、第一出水管24、第二出水管25、第二球阀27、第三球阀26、水槽22，第二电机20与泵18通过第四联轴器19相连，第一进水管23和第二进水管17的一端分别连接在泵18的进水口和出水口，第一进水管23的另一端伸入水槽22中，压力计16、流量计9和第一球阀8依次安装在第二进水管17上，第二进水管17的另一端与密封筒39顶端的进水口连接，第一出水管24和第二出水管25的一端分别与密封筒39 的底端、侧面的出水口连接，另一端均伸入水槽22内，同时在第一出水管24上安装第二球阀27，在第二出水管25上安装第三球阀26，第二出水管25主要用于对射流壁面试验样件40测量阻力时排水，最终通入水槽22，第一出水管24用于试验结束时及时排水，防止腐蚀零件。

密封筒装置5由左端盖38、密封筒39和右端盖45组成，左端盖38和右端盖45朝向密封筒39的端面上均设置有环形凸起，分别用于抵接试验样件支撑架41和盖板压紧装置 47。密封筒39的顶端开设进水口、排气口，底端和侧面均开设有出水口，排气口上设置有防堵螺栓43，用于观察水位和放气，试验开始时拧上防堵螺栓43；试验样件支撑架41位于密封筒装置内，其包括右端开口的圆筒以及固定在圆筒的右端开口上的光滑壁面压板42，其在左端面和右端面均开设有孔，且在圆筒的周向，每间隔90°开始有通孔。

射流壁面测试装置为套设在试验样件支撑架41外周的形状为圆筒的射流壁面试验样件 40，射流壁面试验样件40沿周向和轴向均匀开设有若干射流孔，当该射流孔与试验样件支撑架41外周的圆孔对应时，即可实现射流；

非光滑壁面测试装置包括一侧非光滑壁面试验样件44和盖板压紧装置47，非光滑壁面试验样件44为带有非光滑壁面的盖板，非光滑壁面试验样件44位于试验样件支撑架41的光滑壁面压板42的右端面与密封筒装置的右端的内侧面之间，套设在输出轴50上，且可沿轴向滑动，光滑壁面压板42端面上共开有五个通孔，圆心一处，能够使输出轴50一端通入，防止压紧时，非光滑壁面试验样件44从输出轴50上脱落，另外四处通孔绕着圆心均匀分布，主要用于通水，在进行基于水下的非光滑壁面测试时，介质水可以从这四处通孔流入与光滑壁面压板42，从而与非光滑壁面试验样件41接触。非光滑壁面试验样件44 的直径大于光滑壁面压板42的开孔的分布直径；如图6所示，盖板压紧装置包括右端固定盖47-1、分离弹簧钩47-2、膜片弹簧47-3、内钢丝支承圈47-4、外钢丝支承圈47-5、铆钉47-6、止推轴承47-7、止推螺栓47-8和止推轴承支座47-9，固定盖47-1固定在试验样件支撑架41的右端面上，且其中部也套设在输出轴50上，非光滑壁面试验样件44、分离弹簧钩47-2、膜片弹簧47-3、内钢丝支承圈47-4和外钢丝支承圈47-5均位于其内部，固定盖47-1的右端开设有通孔，如图4所示，膜片弹簧47-3为有一定锥度、中心部分均匀开设有多个径向槽的圆锥形弹簧片，在其内端没有力作用下，其形状为弓形，膜片弹簧47-3 具有压紧与分离的作用，其通过中部开设的孔套设在输出轴50上，其左端抵接在非光滑壁面试验样件44的右端面上，铆钉47-6穿过膜片弹簧47-3的径向槽固定在固定盖47-1的通孔，内钢丝支承圈47-4与外钢丝支承圈47-5套在多个铆钉47-6上，分布在膜片弹簧47-3 的两侧，分离弹簧钩47-2固定在非光滑壁面试验样件44端面上，其右端有一个环形钩，与非光滑壁面试验样件44一起抵住膜片弹簧47-3的外端，分离弹簧钩47-2的结构如图7 所示。没有外力时，将非光滑壁面试验样件41一端面沿所述的输出轴50方向与光滑壁面压板42压紧，有外力时，通过铆钉47-6与膜片弹簧47-3形成杠杆作用，将所述的非光滑壁面试验样件44拉回原处。止推轴承支座47-9的左端面与膜片弹簧47-3的右端接触，止推轴承47-7套在止推轴承支座47-9内孔中，止推轴承支座47-9右端套在右端盖45的左端面环形凸起处，两个止推螺栓47-8穿过右端盖45与所述的止推轴承支座47-9接触。

辅助装置包括试验平台31、第一支座32、扭矩信号耦合器支座11、滚轮平台13、第二支座21、第一肋板30、第二肋板29、滚轮28、进水管支撑架12、限位挡板14、导轨15，所述的第一支座32、滚轮平台13、第二支座21、第一肋板30均固定在试验平台31上，第一电机1和第一扭矩信号耦合器3均固定在第一支座32上，密封筒39支撑在第一肋板30 上，第二扭矩信号耦合器7的另一端与键槽板10固接，键槽板10通过螺栓固定在扭矩信号耦合器支座11上，扭矩信号耦合器支座11固定在滚轮平台13上。第二扭矩信号耦合器 7主要针对非光滑壁面测试时，接收非光滑壁面试验样件44传递给输出轴50的静态扭矩信号。

右端盖45支撑在第二肋板29上，泵18和第二电机20固定在第二支座21上，进水管支撑架12上端固定支撑第二进水管23，下端固定在所述的试验平台31上，限位挡板14位于所述的导轨15的一端，与试验平台31固定。如图3所示，试验平台31上固定滚轮导轨 15，滚轮导轨15有两道凹槽，滚轮28置于凹槽中，其上端是螺栓，穿过滚轮平台13的通孔，装卸试验样件时，拧开滚轮28上端的螺母，通过压紧力将滚轮平台13与滚轮导轨15 固定，滚轮导轨15的一端通过螺栓、螺母和弹簧垫片将限位挡板14固定在实验平台31上，防止试验事故发生。

输出轴50为空心轴，空心轴在传递同样扭矩情况下，具有较高的临界转速，可以防止在高速旋转的过程中，因为共振引起输出轴的剧烈振动，提高输出轴传递扭矩时的稳定性，减少不确定性，提高试验精度。

密封筒装置由左端盖38与试验样件支撑架41之间、密封筒装置的右端盖45与盖板压紧装置47之间、非光滑壁面试验样件44与固定盖47-1内端之间的密封均采用磁流体密封结构46。

如图5所示，磁流体密封结构46包括极靴46-3、永久磁铁46-2、孔用弹性挡圈46-1、调整垫片46-4和磁流体，永久磁铁46-2紧套通孔内，两个极靴46-3分列在永久磁铁46-2 两侧，并且磁流体密封结构46通磁流体形成环形密封间隙，孔用弹性挡圈46-1嵌在极靴 46-3外壁上，防止极靴46-3与安装通孔之间泄漏，在极靴46-3的内壁上置放调整垫片46-4，用于调整磁流体密封结构46的位置。磁流体密封结构46优点：在合理压差内，可实现零泄漏；该结构是非接触的，故而不会影响扭矩的精度下降问题。

测试装置的工作原理是：本实用新型主要介质为水，也适用于其他无腐蚀性的液体介质。当对无水环境下的非光滑壁面试验样件进行测试时，首先将第二进水管17上的第一球阀8关闭，打开第一出水管24和第二出水管25上的第二球阀27、第三球阀26，保证内部无水，将右端盖45上的止推螺栓向外拧，非光滑壁面试验样件44在膜片弹簧47-3的压紧力下与光滑壁面压板42紧密接触，此时打开第一电机1，带动动力轴33以及光滑壁面压板 42旋转，光滑壁面压板42与非光滑壁面试验样件44紧密接触，将扭矩传递给输出轴50，通过第二扭矩信号耦合器7就能测出静态扭矩。

更换非光滑壁面试验样件：先拧开滚轮结构上的螺母，再拧开右端盖45上的螺栓，通过滚轮结构将右端盖45、输出轴50以及第二扭矩信号耦合器7向右移动，待到合适位置时，拧紧滚轮结构上的螺母，防止移动，然后拧开固定盖47-1上的螺母以及分离弹簧钩47-2与非光滑壁面试验样件44之间的螺栓，卸下非光滑壁面试验样件44，当安装非光滑壁面试验样件时，先将分离弹簧钩47-2与非光滑壁面试验样件44的螺栓拧紧，再直接与膜片弹簧47-3接触，拧上固定盖47-1上的螺栓，将滚轮结构上的螺母拧开，重新移回原处，将右端盖45上的螺栓拧上，最后拧紧滚轮结构上的螺母，完成更换非光滑壁面。

当对有水环境下的非光滑壁面试验样件进行测试时，首先打开第二进水管17上的第一球阀8，关闭第一出水管24和第二出水管25上的第二球阀27、第三球阀26，打开密封筒39上端的防堵螺栓43，将水槽22注满水，通过泵18与第二进水管17将水注入密封筒39 内，随着水漫过密封筒39，空气会通过排气孔排出，当水漫过螺纹孔将防堵螺栓43拧上，同时关闭泵18，停止供水，然后将止推螺栓向外拧，非光滑壁面试验样件44在膜片弹簧47-3的压紧力下与光滑壁面压板42紧密接触，此时打开第一电机1，带动动力轴33以及光滑壁面压板42旋转，光滑壁面压板42与非光滑壁面试验样件44紧密接触，将扭矩传递给输出轴50，通过第二扭矩信号耦合器7就能测出静态扭矩。

当对射流壁面试验样件进行测试时，首先打开第二进水管17上的第一球阀8，分别关闭第一出水管24和第二出水管25上的第二球阀27、第三球阀26，打开密封筒39上端的防堵螺栓43，将水槽22注满水，通过泵18与第二进水管17将水注入密封筒39内，随着水漫过密封筒39，空气会通过排气孔排出，当水漫过螺纹孔将防堵螺栓43拧上。此时打开左端盖38上的第二出水管25的第三球阀26，筒内的水从射流壁面试验样件40上的通孔射到样件支撑架41内部，再从第二出水管25重新流入水槽22，完成射流过程。此时,打开第一电机1，通过动力轴33带动射流壁面试验样件40，这样就可以通过动力轴33上的第一扭矩信号耦合器3测得射流时的动态扭矩。然后重新换上光滑壁面试验样件测得动态扭矩，对比算出减阻率。待到试验结束，多余的水从密封筒39下方的第一出水管24排出，防止零件受损。

更换射流壁面试验样件：先拧开滚轮结构上的螺母与右端盖45上的螺栓，通过滚轮结构将右端盖45、输出轴50以及第二扭矩信号耦合器7向右移动，待到合适位置时，拧紧滚轮结构上的螺母，防止移动，然后拧开固定盖47-1上的螺母，卸下光滑壁面压板42，再拧开锁紧螺母51，将试验样件支撑架41卸下，然后将固定筒37与试验样件支撑架41以及与射流壁面试验样件40之间的螺栓拧开，将射流壁面试验样件40卸下，换上另一种壁面，重新将固定筒37与试验样件支撑架41以及与壁面之间的螺栓拧上，将试验样件支撑架41 重新装回动力轴33上，拧紧锁紧螺母51，再将光滑壁面压板42与固定盖47-1之间的螺栓拧上，松开滚轮结构上的螺母，重新移回原处，将右端盖42上的螺栓拧上，最后拧紧滚轮结构上的螺母，完成更换射流壁面。

本实用新型在实现对非光滑表面结构减阻效果进行评估的基础上，还能实现有水与无水两种环境下的试验研究，同时还能够实现对射流表面减阻效果进行评估。试验中数据通过数据采集系统采集试验装置中的不同壁面试验样件的减阻率，进行数据对比，得到不同表面结构的减阻效果，从而研究壁面表面结构的减阻特性。

本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为实用新型的优选实例而已，并不用于限制实用新型，尽管参照前述实例对实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在实用新型的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置，其特征在于，该装置包括动力传输装置、供水装置、试验样件测试装置以及辅助装置，所述的试验样件测试装置套设在所述的动力传输装置的转动轴上，其包括射流壁面测试装置和非光滑壁面测试装置，所述的供水装置为所述的试验样件测试装置提供介质水，所述的辅助装置用于提供支撑平台，用于支撑和固定所述的动力传输装置、供水装置和试验样件测试装置。

2.根据权利要求1所述的基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置，其特征在于，所述的动力传输装置包括第一电机(1)、第一扭矩信号耦合器(3)、动力轴(33)、密封筒装置、试验样件支撑架(41)、输出轴(50)、第二扭矩信号耦合器(7)，所述的第一电机(1)的输出轴与所述的第一扭矩信号耦合器(3)的一端固定连接，所述的第一扭矩信号耦合器(3)的另一端与所述的动力轴(33)的一端固定连接，所述的动力轴(33)穿过所述的密封筒装置、试验样件支撑架(41)的一个端面，且所述的试验样件支撑架(41)位于所述的密封筒装置内，所述的输出轴(50)的轴线与所述的动力轴(33)、所述的第一电机(1)的输出轴的轴线共线，所述的输出轴(50)的一端依次穿过所述的试验样件支撑架(41)、密封筒装置，另一端与所述的第二扭矩信号耦合器(7)固定连接；

所述的密封筒装置的顶端开设进水口、排气口，底端和侧面均开设有出水口，所述的试验样件支撑架(41)也为圆筒状，其在上端、下端、左端面和右端面均开设有孔。

3.根据权利要求2所述的基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置，其特征在于，所述的供水装置包括第二电机(20)、泵(18)、第一进水管(23)、第二进水管(17)、压力计(16)、流量计(9)、第一球阀(8)、第一出水管(24)、第二出水管(25)、第二球阀(27)、第三球阀(26)、水槽(22)，所述的第二电机(20)与所述的泵(18)相连，所述的第一进水管(23)和第二进水管(17)的一端分别连接在所述的泵(18)的进水口和出水口，所述的第一进水管(23)的另一端伸入所述的水槽(22)中，所述的压力计(16)、流量计(9)和第一球阀(8)依次安装在所述的第二进水管(17)上，所述的第二进水管(17)的另一端与所述的密封筒装置顶端的进水口连接，所述的第一出水管(24)和第二出水管(25)的一端分别与所述的密封筒装置的底端、侧面的出水口连接，另一端均伸入所述的水槽(22)内，同时在所述的第一出水管(24)上安装第二球阀(27)，在所述的第二出水管(25)上安装第三球阀(26)。

4.根据权利要求2所述的基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置，其特征在于，所述的射流壁面测试装置为套设在所述的试验样件支撑架(41)外周的形状为圆筒的射流壁面试验样件(40)，所述的射流壁面试验样件(40)沿周向和轴向均匀开设有若干射流孔；

所述的非光滑壁面测试装置包括一侧非光滑壁面试验样件(44)和盖板压紧装置(47)，所述的非光滑壁面试验样件(44)为带有非光滑壁面的盖板，所述的非光滑壁面试验样件(44)位于所述的试验样件支撑架(41)的右端面与所述的密封筒装置的右端的内侧面之间，套设在所述的输出轴(50)上，且可沿轴向滑动，所述的非光滑壁面试验样件(44)的直径大于所述的试验样件支撑架(41)右端面的开孔的分布直径；所述的盖板压紧装置包括右端固定盖(47-1)、分离弹簧钩(47-2)、膜片弹簧(47-3)、内钢丝支承圈(47-4)、外钢丝支承圈(47-5)、铆钉(47-6)、止推轴承(47-7)、止推螺栓(47-8)和止推轴承支座(47-9)，所述的固定盖(47-1)固定在所述的试验样件支撑架(41)的右端面上，且其中部也套设在所述的输出轴(50)上，所述的非光滑壁面试验样件(44)、分离弹簧钩(47-2)、膜片弹簧(47-3)、内钢丝支承圈(47-4)和外钢丝支承圈(47-5)均位于其内部，所述的固定盖(47-1)的右端开设有通孔，所述的膜片弹簧(47-3)为有一定锥度、中心部分均匀开设有多个径向槽的圆锥形弹簧片，其通过中部开设的孔套设在所述的输出轴(50)上，其左端抵接在所述的非光滑壁面试验样件(44)的右端面上，所述的铆钉(47-6)穿过所述的膜片弹簧(47-3)的径向槽固定在所述的固定盖(47-1)的通孔，所述的内钢丝支承圈(47-4)与外钢丝支承圈(47-5)套在多个所述的铆钉(47-6)上，分布在所述的膜片弹簧(47-3)的两侧，所述的分离弹簧钩(47-2)固定在所述的非光滑壁面试验样件(44)端面上，其右端有一个环形钩，与所述的非光滑壁面试验样件(44)一起抵住所述的膜片弹簧(47-3)的外端，所述的止推轴承支座(47-9)的左端面与所述的膜片弹簧(47-3)的右端接触，所述的止推轴承(47-7)套在所述的止推轴承支座(47-9)内孔中，所述的止推轴承支座(47-9)右端套在所述的右端盖(45)的左端面环形凸起处，两个所述的止推螺栓(47-8)穿过所述的右端盖(45)与所述的止推轴承支座(47-9)接触。

5.根据权利要求3所述的基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置，其特征在于，所述的辅助装置包括试验平台(31)、第一支座(32)、扭矩信号耦合器支座(11)、滚轮平台(13)、第二支座(21)、第一肋板(30)、第二肋板(29)、进水管支撑架(12)、限位挡板(14)，所述的第一支座(32)、滚轮平台(13)、第二支座(21)、第一肋板(30)均固定在所述的试验平台(31)上，所述的第一电机(1)和第一扭矩信号耦合器(3)均固定在所述的第一支座(32)上，所述的密封筒装置支撑在所述的第一肋板(30)上，所述的第二扭矩信号耦合器(7)固定在所述的扭矩信号耦合器支座(11)上，所述的扭矩信号耦合器支座(11)固定在所述的滚轮平台(13)上，所述的试验平台(31)上开设有两条导轨(15)，所述的滚轮平台(13)可沿两条导轨(15)前后滑动；所述的密封筒装置的右端支撑在所述的第二肋板(29)上，所述的泵(18)和第二电机(20)固定在所述的第二支座(21)上，所述的进水管支撑架(12)上端固定支撑所述的第二进水管(17)，下端固定在所述的试验平台(31)上，所述的限位挡板(14)位于所述的导轨(15)的一端，与所述的试验平台(31)固定。

6.根据权利要求2所述的基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置，其特征在于，所述的输出轴(50)为空心轴。

7.根据权利要求4所述的基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置，其特征在于，所述的密封筒装置由左端盖(38)、密封筒(39)和右端盖(45)组成，所述的左端盖(38)和右端盖(45)朝向密封筒(39)的端面上均设置有环形凸起，分别用于抵接所述的试验样件支撑架(41)和所述的盖板压紧装置(47)。

8.根据权利要求7所述的基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置，其特征在于，所述的密封筒装置由左端盖(38)与所述的试验样件支撑架(41)之间、所述的密封筒装置的右端盖(45)与所述的盖板压紧装置(47)之间、所述的非光滑壁面试验样件(44)与所述的固定盖(47-1)内端之间的密封均采用磁流体密封结构(46)。