[发明专利]一种验证流固耦合算法的流体驱动结构高速转动试验装置

权利要求书

1.一种验证流固耦合算法的流体驱动结构高速转动试验装置，其特征在于：它包括水 箱、水箱支架、PVC管路、靶式流量计、蝶阀、水槽、转轴、轴承、轴承座、薄板、应变片、 档杆、角位移传感器、抱紧式弹性联轴器、动态应变仪和智能信号采集处理分析仪；

水箱放在水箱支架上，置于装置最高处，水箱底部与PVC管路一端相连通，PVC管路的另 一端与水槽侧面进水口相连；靠近水槽进水口处的PVC管路安装蝶阀，在进水口和蝶阀之间的 PVC管路的上端安装靶式流量计；水槽中临近进水口处竖直安装转轴，转轴两端通过轴承和轴 承座与水槽上下两端相连；转轴中部开有通槽，薄板插入通槽中，用垫片和螺栓固定；薄板 和靶式流量计上的应变片引出的导线连接动态应变仪和智能信号采集处理分析仪来采集应变 变化时间数据；档杆从水槽上端面竖直插入到水槽下底面的圆形槽座中进行安装，此位置在 薄板从初始位置绕轴转动40°处；角位移传感器通过抱紧式弹性联轴器与转轴柔性连接，角 位移传感器引出的导线与角位移传感器的数据采集板连接，采集转轴转角变化时间数据；

所述水箱是盒式结构的箱体，无上端面，下端面开有圆孔；

所述水箱支架是L形角式支架，用于水箱的支撑和固定；

所述PVC管路，其与水箱连接部分与地面垂直，与水槽连接部分与地面平行，两部分用直 角弯头连接；

所述靶式流量计，是由靶杆、靶杆套筒和靶杆支座构成，靶杆粘贴固定在靶杆支座上， 靶杆外有靶杆套筒包裹，靶杆端部露在靶杆套筒外面；该靶杆为片状工字结构，正反两面贴 有应变片；该靶杆套筒为圆管结构；该靶杆支座圆柱结构，其中部设置有沟槽；

所述蝶阀，与PVC管路用法兰盘连接；

所述水槽是盒式结构的箱体，上端面有约2/3为敞开口，侧面开有一进水口，另一侧面和 底面有排水口和放水口；

所述转轴分为转轴上半轴、转轴中间轴和转轴下半轴三部分；转轴上半轴和转轴下半轴 以轴承分别与水槽上下面轴向和径向固定连接；转轴中间轴中间部分开有通槽，用于插入和 固定薄板，转轴中间轴侧面开有4个通孔，用于螺栓固定薄板；转轴中间轴分别与转轴上半轴 和转轴下半轴用一对联轴器相连；

所述轴承是7207B角接触轴承；

所述轴承座是与7207B角接触轴承配套的轴承座；

所述薄板，是矩形板料，正反两面贴有应变片，其初始位置为薄板正面与进水口端面平 行，与水流方向垂直；薄板按照尺度率理论设置有不同比例尺寸，根据试验要求更换不同尺 度的薄板；

所述应变片，是矩形薄片；

所述档杆为圆柱体直杆；

所述角位移传感器用抱紧式弹性联轴器与转轴柔性连接，测量转轴转角变化；

所述抱紧式弹性联轴器连接角位移传感器和转轴，提供柔性和变直径连接；

所述动态应变仪和智能信号采集处理分析仪用来采集薄板和靶式流量计上的应变片应变 变化时间数据。

2.根据权利要求1所述的一种验证流固耦合算法的流体驱动结构高速转动试验装置，其 特征在于：该水箱的外形尺寸为：300mm×300mm×300mm。

3.根据权利要求1所述的一种验证流固耦合算法的流体驱动结构高速转动试验装置，其 特征在于：该PVC管路的直径范围是：80-100mm。

4.根据权利要求1所述的一种验证流固耦合算法的流体驱动结构高速转动试验装置，其 特征在于：该蝶阀的型号是：D71X-16。

5.根据权利要求1所述的一种验证流固耦合算法的流体驱动结构高速转动试验装置，其 特征在于：该水槽的外形尺寸为：900mm×900mm×500mm。

6.根据权利要求1所述的一种验证流固耦合算法的流体驱动结构高速转动试验装置，其 特征在于：该薄板和靶式流量计上的应变片的型号规格是：BX120-3CA和BX120-3AA。

7.根据权利要求1所述的一种验证流固耦合算法的流体驱动结构高速转动试验装置，其 特征在于：该档杆的直径范围是：8-12mm。