徑小于上部分的臺階外直徑，所述的實驗樣件3的側壁與安裝孔匹配。
[0034]所述的實驗樣件3的上端面為均布若干V形溝槽的非光滑表面、均布若干矩形溝槽的非光滑表面或者大變形曲面。
[0035]所述的實驗樣件3的上端面為圓盤形、圓弧形或仿生曲面。
[0036]所述的流道實驗段5與實驗樣件3之間的密封采用防止流體泄漏的磁流體密封16。
[0037]所述的軸承端蓋12卡在實驗樣件3底部設置的凹槽內，并且保持軸承端蓋12與軸承11同軸。
[0038]所述的流道實驗段5的遠離指針8的一側設有用于卡住轉盤的定位栓10。
[0039]所述的端蓋4通過四個螺栓18固定在所述的流道實驗段5的上板上，并且所述的端蓋4與所述的上板之間夾有密封墊片17。
[0040]本發(fā)明的工作原理:整個裝置流體動力由離心栗19提供，流體存放的裝置為水池21。在裝配完整個裝置后，松開定位栓10，使轉盤9處于可以自由轉動的狀態(tài)，并轉動到需要測量的角度，再擰緊定位栓，這樣轉盤9不會轉動。開始實驗后，流體被離心栗19從水池21中抽出，流以管道后。流體從流道擴散段2的流體流入口流入，流經流道實驗段5，再從流道收縮段6流出，最后流回到水池21，完成一個循環(huán)。由于本實驗臺的是封閉的，因此流體可以重復利用。
[0041]讀取流速測量儀7可以控制在實驗段內部流速。當流體流經實驗樣件的表面，由于流體的黏性會產生摩擦阻力，該力會作用在實驗樣件上和應變片上時。應變片會出形變。應變片上的數據通過連接的控制器進行收集、存儲與分析，從而可以得出具體的減阻效果。本裝置操作簡便，克服了大型裝置操作繁瑣的缺點。
[0042]流道實驗段5上板的安裝通孔用處是通過這個孔，將實驗樣件3安放到下表面上去。這樣有助于方便地零件的拆裝。在實驗時，端蓋4將實驗段上板的安裝通孔關閉，并使用螺釘18進行緊固，兩者之間通過墊片17進行密封，如圖5所示。流道底板也有一個安裝通孔，孔的直徑比上表面的孔的直徑要小一些。實驗樣件3被安放在該階梯孔上，為了防止流道出現泄漏，在實驗樣件3與流道之間安放磁流體密封16，如圖4所示。流道實驗段5的一側安放一個流速測量儀7。
[0043]如圖3所示，實驗樣件3是一個階梯形的圓盤，上表面圓的半徑比下表面大，這樣可以安放在階梯軸上。在實驗樣件的上表面上，加工出非光滑表面，如V形溝槽、矩形溝槽或者大變形曲面。此外，實驗樣件的外形可以做成圓盤形，圓弧形，也可也是仿生的曲面。
[0044]實驗樣件3的下表面加工四個螺紋孔，目的是為了裝配一個轉盤9。轉盤9通過螺釘15與實驗樣件3固連。隨著轉盤9的轉動自然能夠帶動實驗樣件3的旋轉。轉盤9的外側有一圈刻度，刻度與流道實驗段5上一側的指針8配合，就能夠精確地控制角度，實現了測量斜向溝槽的功能。只需要一個實驗樣件就能測量完成整個實驗，避免了材料的浪費，減少了經費的支出。
[0045]實驗樣件3的底部中心開一個孔，用于放置軸承11，再加工一圈凹槽用于放置軸承端蓋12。測試軸13 —端被固定在底座14的一端，另一端安放在軸承的一端。應變片20則安裝在測量軸的一端，具體為來流方向的一端，并處于測量軸13與軸承11之間的位置。應變片20與計算機收集、存儲設備相連。
[0046]為了防止旋轉裝置出現振動等問題，在流道實驗段5的另一側加入一個螺栓10，如圖2所示。它的原理是，當轉盤9需要旋轉時，螺栓10是松開的。當需要進行實驗時，擰緊螺栓10，使螺栓的頭部頂住轉盤9。這樣就可以減小整個旋轉裝置的振動。這有利于提高實驗精度。
[0047]本說明書實施例所述的內容僅僅是對發(fā)明構思的實現形式的列舉，本發(fā)明的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護范圍也包括本領域技術人員根據本發(fā)明構思所能夠想到的等同技術手段。
【主權項】
1.一種旋轉式非光滑表面減阻測量實驗裝置，包括實驗本體、用于提供動力的離心栗和用于儲存流體的水池，所述的實驗本體的流體流入口與所述的離心栗的出水口管道連通，所述的實驗本體的流體流出口通過管道引入所述的水池內，所述的離心栗的進水口與所述的水池管道連通，其特征在于:所述的實驗本體包括流道底座、用于模擬流道的殼體、阻力調控組件和控制器，所述的阻力調控組件安裝在所述的殼體內部，所述的阻力調控組件與所述的控制器相應的端口連接； 所述的殼體包括位于前部的流道擴散段、位于中部的流道實驗段和位于尾部的流道收縮段，所述的流道擴散段的前端減縮形成與所述的離心栗的出水口管道連通的流體流入口，所述的流道收縮段的末端減縮形成的流體流出口通過管路引至所述的水池中；所述的流道實驗段的上板、底板分別設有同軸的安裝通孔，并且所述的流道實驗段的上板的安裝配有端蓋； 所述的阻力調控組件包括實驗樣件、轉盤、測量軸、流速測量儀和應變片，所述的實驗樣件的上端面為調節(jié)阻力的非光滑表面，所述的實驗樣件嵌入所述的流道實驗段的底板的安裝通孔后與轉盤固接，并保證所述的實驗樣件與所述的流道實驗段之間密封；所述的轉盤的外圈設有刻度，所述的轉盤與所述的流道實驗段底板固接的指針配合實現轉盤旋轉角度的調控；所述的測量軸的下端抵在所述的流道底座上，所述的測量軸的上端穿過轉盤中心孔與所述的實驗樣件底部帶軸承端蓋的軸承配合；所述的應變片設置在測量軸頂部與軸承之間的位置，并且所述的應變片、所述的流速測量儀的控制端分別與所述的控制器相應的端口電連。2.如權利要求1所述的一種旋轉式非光滑表面減阻測量實驗裝置，其特征在于:所述的流體流入口截面、流體流出口的截面均為圓形，而中間的流體實驗段截面為矩形。3.如權利要求2所述的一種旋轉式非光滑表面減阻測量實驗裝置，其特征在于:所述的底板的安裝通孔為臺階孔，并且下部分的臺階外直徑小于上部分的臺階外直徑，所述的實驗樣件的側壁與安裝孔匹配。4.如權利要求3所述的一種旋轉式非光滑表面減阻測量實驗裝置，其特征在于:所述的實驗樣件的上端面為均布若干V形溝槽的非光滑表面、均布若干矩形溝槽的非光滑表面或者大變形曲面。5.如權利要求4所述的一種旋轉式非光滑表面減阻測量實驗裝置，其特征在于:所述的實驗樣件的上端面為圓盤形、圓弧形或仿生曲面。6.如權利要求2所述的一種旋轉式非光滑表面減阻測量實驗裝置，其特征在于:所述的流道實驗段與實驗樣件之間的密封采用防止流體泄漏的磁流體密封。7.如權利要求6所述的一種旋轉式非光滑表面減阻測量實驗裝置，其特征在于:所述的軸承端蓋卡在實驗樣件底部設置的凹槽內，并且保持軸承端蓋與軸承同軸。8.如權利要求1所述的一種旋轉式非光滑表面減阻測量實驗裝置，其特征在于:所述的流道實驗段的遠離指針的一側設有用于卡住轉盤的定位栓。9.如權利要求2所述的一種旋轉式非光滑表面減阻測量實驗裝置，其特征在于:所述的端蓋通過四個螺栓固定在所述的流道實驗段的上板上，并且所述的端蓋與所述的上板之間夾有密封墊片。
【專利摘要】一種旋轉式非光滑表面減阻測量實驗裝置，包括實驗本體、用于提供動力的離心泵和用于儲存流體的水池，實驗本體的流體流入口與離心泵的出水口管道連通，實驗本體的流體流出口通過管道引入水池內，離心泵的進水口與水池管道連通，實驗本體包括流道底座、用于模擬流道的殼體、阻力調控組件和控制器，阻力調控組件安裝在殼體內部，阻力調控組件與控制器相應的端口連接。本發(fā)明的有益效果是：實驗用的流體可以循環(huán)使用，節(jié)能環(huán)保；裝置結構簡單、花費低、樣件拆裝方便、實驗性能強并且不受周圍試驗環(huán)境限制等眾多優(yōu)點，能夠充分滿足試驗過程中各項試驗要求。
【IPC分類】G01M10/00
【公開號】CN105157951
【申請?zhí)枴緾N201510641687
【發(fā)明人】谷云慶, 范天星, 牟介剛, 劉劍, 代東順, 鄭水華, 錢亨, 陳瑩, 陳真富
【申請人】浙江工業(yè)大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月30日