一种测量平板流动阻力的实验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104634538A(43)申请公布日2015.05.20(21)申请号201510054743.1(22)申请日2015.02.03(71)申请人哈尔滨工业大学（威海）地址264209山东省威海市环翠区文化西路2号(72)发明人梅蕾付新生王大政(74)专利代理机构北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)11390代理人胡剑辉(51)Int.Cl.G01M10/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种测量平板流动阻力的实验装置(57)摘要本发明提供了一种实验装置，用于测量平板在水流中的摩擦阻力，所述实验装置包括：导流壳、外板、滑动载体、支撑架和底座。本发明的上述实验装置能够，结构简单，应用性强，能够精确地测量较小的平板流动阻力。CN104634538ACN104634538A权利要求书1/1页1.一种实验装置，用于测量平板在水流中的摩擦阻力，其特征在于，所述实验装置包括：导流壳、外板、滑动载体、支撑架和底座；所述导流壳，设置在所述实验装置的流体流动方向的上游端部以及下游端部，导流壳与支撑架连接；所述支撑架，用于承载所述实验装置的各个部件；所述支撑架形成为矩形框，所述导流壳分别设置在所述矩形框的外侧，所述外板设置于所述矩形框的内侧；所述外板，用于承载所述滑动载体；所述外板形成为矩形，与所述支撑架可拆卸地固定连接；所述外板包括前外板，所述前外板靠近所述支撑架的前面设置，所述前外板设置有矩形开口，所述前外板的开口上方设置有轴承凹槽，所述轴承凹槽从所述前外板的内侧面向后延伸，所述轴承凹槽用于承载滑动载体的上轴允许所述上轴在所述轴承凹槽内沿左右方向滑动；所述外板的开口左右两侧设置限位柱，通过限位柱止挡所述滑动载体来限位所述滑动载体的运动范围；所述开口的下方设置有连接件，所述连接件上设置有电阻应变片，所述电阻应变片与滑动载体上设置的顶针配合将滑动载体的运动转化为电信号从而感测滑动载体的运动；所述滑动载体包括平板构件；所述平板构件的前表面上端固定设置有上轴承，所述上轴承上设置有上轴；所述平板构件的中部设置有中部开口，所述中部开口的外围设置有第一组实验板连接件，所述第一组实验板连接件将用于测试的实验板与所述滑动载体连接；所述平板构件的下部设置有下轴承单元，所述下轴承单元设置在所述平板构件的前表面上，所述下轴承单元通过轴连接件与所述平板构件的前表面相连；所述轴连接件垂直于所述平板构件的前表面设置，一端与所述平板构件的外表面固定，另一端连接下轴；所述下轴的一端与所述轴连接件相连另一端套设有轴承；所述平板构件的下端设置有顶针，所述顶针设置在所述平板构件的正下方，并与所述平板构件固定连接，所述顶针的运动作用于所述电阻应变片上，从而依据所述顶针的位移产生电信号；所述底座，设置在所述支撑架的下表面，包括固定装置，通过所述固定装置将所述实验装置在测试环境中安装定位。2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述导流壳，所述实验装置包括两个分开对称设置导流壳，每个导流壳的横截面形成为展弦比为2的曲线形，或者所述导流壳的横截面形成为折角型；所述导流壳采用4.9MM厚*174MM长的不锈钢板通过辊弯机加工后再将两块弯曲的钢板通过焊接连接而成。3.根据权利要求1-2中任一项所述的实验装置，其特征在于，所述下轴承单元包括两组，分别相对于所述平板构件的中线对称设置于所述平板构件的左右两侧。4.根据权利要求1-3中任一项所述的实验装置，其特征在于，所述外板还包括后外板，所述前外板与所述后外板相对设置，所述前外板与所述后外板之间通过钢柱连接。5.根据权利要求1-4中任一项所述的实验装置，其特征在于，所述实验板连接件的尺寸设置为，当固定有实验板的所述滑动载体悬挂于所述外板的轴承凹槽上用于测试所述实验板的疏水特性时，所述实验板连接件的尺寸使得所述实验板的外表面与外板的外表面在同一平面上。2CN104634538A说明书1/5页一种测量平板流动阻力的实验装置技术领域[0001]本发明涉及水动力学领域，具体而言涉及一种将力学信号转变为电学信号输出的实验装置。背景技术[0002]船舶或水下航行器航行时，会产生三种阻力：摩擦阻力、兴波阻力和粘压阻力，其中摩擦阻力是最大的。此外，在水、石油、液态化学物质等流体的运输中,运输管道的表面摩擦阻力在其总阻力中也占有很大比例。[0003]为了降低上述摩擦阻力,现有技术中提供了多种技术方案。尤其是近年来出现的超疏水表面减阻技术推动了减阻技术的发展。现有技术中通常采用的一种技术方案包括采用具有荷叶微表面结构的疏水表面来有效地减小阻力。随着复合接触角理论为超疏水表面的减阻技术提供了理论基础，超疏水表面减阻技术对于提高船舶快速性、降低生