一种高速外流减阻效果测量装置及测量方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114964706A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210404190.8(22)申请日2022.04.18(71)申请人中国船舶科学研究中心地址214082江苏省无锡市滨湖区山水东路222号(72)发明人孙海浪陈默张璇郑文涛潘子英张华(74)专利代理机构无锡华源专利商标事务所(普通合伙)32228专利代理师严梅芳(51)Int.Cl.G01M10/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图6页(54)发明名称一种高速外流减阻效果测量装置及测量方法(57)摘要本发明涉及一种高速外流减阻效果测量装置及测量方法，包括下连接板，所述下连接板的下表面通过紧固件与固定壁面连接，所述下连接板的上表面间隔固定有多个支杆，每个支杆的顶面安装测力天平，在所有测力天平的顶面同时安装上连接板，所述上连接板下侧面与所有测力天平的上侧表面固连，上连接板的上侧表面作为样件安装的基准面，所述上连接板上开有多个圆孔，并通过流向间距的圆孔与样件固连；所述上连接板、测力天平、支杆和下连接板形成框架式整体结构，操作简便，工作可靠性好。CN114964706ACN114964706A权利要求书1/1页1.一种高速外流减阻效果测量装置，其特征在于：包括下连接板(8)，所述下连接板(8)的下表面通过紧固件与固定壁面(9)连接，所述下连接板(8)的上表面间隔固定有多个支杆(4)，每个支杆(4)的顶面安装测力天平(3)，在所有测力天平(3)的顶面同时安装上连接板(7)，所述上连接板(7)下侧面与所有测力天平(3)的上侧表面固连，上连接板(7)的上侧表面作为样件(2)安装的基准面，所述上连接板(7)上开有多个圆孔(701)，并通过流向间距的圆孔(701)与样件(2)固连；所述上连接板(7)、测力天平(3)、支杆(4)和下连接板(8)形成框架式整体结构。2.如权利要求1所述的一种高速外流减阻效果测量装置，其特征在于：所述支杆(4)的数量大于等于两件。3.如权利要求1所述的一种高速外流减阻效果测量装置，其特征在于：所述测力天平(3)的数目与支杆(4)的数目相同。4.如权利要求1所述的一种高速外流减阻效果测量装置，其特征在于：所述测力天平(3)与支杆(4)一一对应安装，安装完成后，测力天平(3)与支杆(4)的感测方向与样件(2)所受阻力的方向相同。5.如权利要求1所述的一种高速外流减阻效果测量装置，其特征在于：在进行减阻效果测量时，样件(2)的阻力载荷通过与样件(2)固连的上连接板(7)传入装置，随后在各测力天平(3)之间进行分配。6.如权利要求1所述的一种高速外流减阻效果测量装置，其特征在于：样件(2)的阻力载荷在各测力天平(3)之间平均分配，各测力天平(3)感测其所分配的阻力载荷，并将其转换成相应电压信号，各测力天平(3)的电压信号之和可定量反映样件(2)阻力载荷的大小。7.一种高速外流减阻效果测量装置的测量方法，其特征在于：包括如下操作步骤：步骤一：根据实际测量需求，建立高速外流减阻效果测量装置，重点包括所选用测力天平(3)的标称精度、量程、数目，以及上连接板(7)流向长度、圆孔(701)的流向间距；步骤二：将步骤一中已经安装好的装置置于流场中的目标位置，并将装置的下连接板(8)与固定壁面(9)连接，确保样件(2)安装后可获得目标姿态角；步骤三：通过上连接板(7)的圆孔(701)将样件(2)与装置固连，并在来流作用下测量获得样件(2)的阻力；步骤四：通过上连接板(7)的安装孔(701)将样件(2)与装置分离，更换样件(2)，重复步骤三；步骤五：根据测量获得的各样件阻力值，按(对照样阻力‑试验样阻力)/对照样阻力，计算获得试验样相对对照样的减阻率。2CN114964706A说明书1/6页一种高速外流减阻效果测量装置及测量方法技术领域[0001]本发明涉及流动减阻测量设备技术领域，尤其是一种高速外流减阻效果测量装置及测量方法。背景技术[0002]流动阻力与空中、水下航行器的动力需求、能量消耗直接相关，减小流动阻力(减阻)是航行器设计和应用中永恒的主题。与管道、明渠等的内流流动不同，航行器周围的流动为典型的外流绕流。现代航行器逐渐向高速化方向发展，高速外流条件下的减阻效果测量需求日益增强。[0003]减阻效果测量的基本原理是模拟实际流动，并在相同来流条件(流速、湍流度等)和姿态角(通常取零攻角、零漂角的直航状态)下，比较试验样和对照样的阻力大小，如图1、图2所示。为模拟实际流动，通常通过支杆将样件置于流场核心区域，调整好样件(试验样或对照样)姿态角，再通过风洞、水洞等设备提供来流条件，最后通过阻力传感器(测力天平)测量样件的阻力值。[0004]测力天平3是减阻效果测量的核心元器件，由弹