[实用新型]仿虾蛄体表非光滑表面的变形装置及阻力测试装置

说明书

本实用新型公开了一种仿虾蛄体表非光滑表面的变形装置，变形装置包括从左向右依次排布的端盖、若干第一骨架、若干第二骨架，最左边的第一骨架和最左边的第二骨架的下端均固定连接在支架上，端盖与最左边的第二骨架通过连接件固定连接，端盖与最左边的第一骨架之间、相邻两个第一骨架之间、最右边的第一骨架与最左边的第二骨架之间以及相邻两个第二骨架之间通过橡胶膜相连后形成一个密闭的腔体，相邻两个第二骨架之间还安装第一电动推杆和第二电动推杆，第一电动推杆位于第二电动推杆的上方。阻力测试装置包括水力循环装置、测试装置以及上述的变形装置；变形装置安装在水力循环装置的试验容器中，变形装置的支架与测试装置的测试端相连。

技术领域

本实用新型涉及一种流体阻力测试装置，具体的说是一种仿虾蛄体表非光滑表面的变形装置及阻力测试装置。

背景技术

摩擦是能量损失主要方式之一，在高速运动时，摩擦阻力约占总阻力的40%左右，在水中物体运动所受到的阻力的70%-80%都是表面摩擦阻力造成的。如何减少摩擦阻力一直是国内外学者研究的重点，目前为止减阻方法有仿生非光滑壁面减阻技术、柔性表面减阻技术、表面涂层减阻技术、微气泡减阻技术、聚合物减阻技术以及射流减阻技术等等，其中仿生减阻是目前非常热门的一个研究方向。千百万年的演化，进化出很多精妙的结构，例如鲨鱼的鳞片和鳃部、海豚的柔性表面、蚯蚓的沟槽结构以及虾蛄的变形沟槽结构等等，这些结构对于减阻研究有着很好的启示。虾蛄为躲避天敌，会将身体的结构进行优化，在遇到危险时会通过其身体的后半段部位的连续的腹节摆动获得很快的速度摆脱危险，因此可以将这种弯曲摆动的变形壁面投入实验，研究是否能够有助于减少水下游动时的阻力。

人们在采用各种新颖的减阻技术的时候，为了掌握更加准确的机理，记录其减阻效果，需要借助一些高端设备加以实验，测阻力一般采用水洞、风洞和水池装置，但是这些装置的成本都高昂、机构复杂、占地面积大，实验的流场难以模拟，且实验周期长，具有很大的局限性。故需要设计研发一台小型的、造价低廉、操作简单、能够测试变形壁面的测试装置显得格外关键，对于减阻研究具有重大意义。

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、不易装卸、功能有限等问题，本实用新型提出了一种仿虾蛄体表非光滑表面的变形装置及阻力测试装置。

本实用新型所采用的技术方案如下：一种仿虾蛄体表非光滑表面的变形装置，所述变形装置包括从左向右依次排布的端盖、若干第一骨架、若干第二骨架，最左边的第一骨架和最左边的第二骨架的下端均固定连接在支架上，端盖与最左边的第二骨架通过连接件固定连接，端盖与最左边的第一骨架之间、相邻两个第一骨架之间、最右边的第一骨架与最左边的第二骨架之间以及相邻两个第二骨架之间通过橡胶膜相连后形成一个密闭的腔体，相邻两个第二骨架之间还安装第一电动推杆和第二电动推杆，第一电动推杆位于第二电动推杆的上方。

进一步的，所述第一骨架由第一下卡箍和固定连接在第一下卡箍上的第一上卡箍组成，所述第二骨架由第二下卡箍和固定连接在第二下卡箍上的第二上卡箍组成。

进一步的，所述第一下卡箍呈半圆形，所述第一上卡箍呈半椭圆形；所述第二下卡箍和第二上卡箍呈短轴长度不同的半椭圆形。

进一步的，所述若干第一骨架上的第一上卡箍从左到右半椭圆形的短轴长度逐渐增大后再逐渐减小；所述若干第二骨架上的第二下卡箍和第二上卡箍从左到右半椭圆形的短轴长度均逐渐减小。

进一步的，还包括若干第一固定槽座和若干第二固定槽座，所述第一固定槽座的上半部分为半椭圆形、下半部分为半圆形，橡胶膜套在第一固定槽座外后通过上下卡合连接第一上卡箍和第一下卡箍使橡胶膜固定在第一固定槽座上；所述第二固定槽座的上、下半部分为短轴长度不同的半椭圆形，橡胶膜套在第二固定槽座外后通过上下卡合连接第二上卡箍和第二下卡箍使橡胶膜固定在第二固定槽座上。

进一步的，所述最右边的第二骨架上连接有尾部收缩件；优选地，所述尾部收缩件内部中空，其径向截面是短轴和长轴均逐渐减少的椭圆形。