[发明专利]一种水下模型阻力测量系统及测试方法

权利要求书

1.一种水下模型阻力测量系统，包括水洞试验段（1）和水下模型（3），其特征在于：还包括测量装置（2）、装夹装置（4）和数据采集卡（5），所述测量装置（2）包括基体（21）、连接杆（22）、光轴（23）、压力传感器（24）和直线轴承（26），所述光轴（23）通过所述直线轴承（26）安装在所述基体（21）上，所述光轴（23）的轴线与所述水洞试验段（1）内的流体流向平行，所述光轴（23）上连接有所述连接杆（22），所述连接杆（22）通过所述装夹装置（4）与所述水下模型（3）连接，所述基体（21）上沿流体流向位于所述光轴（23）的末端设置所述压力传感器（24），所述压力传感器（24）与所述数据采集卡（5）连接，所述水下模型（3）内设有配重块（31）；所述基体（21）沿流体流向的头部和尾部均为半圆柱形，所述光轴（23）的数量为两根，所述基体（21）内并排设有两条平行的圆柱孔，两条所述圆柱孔的两端均设有所述直线轴承（26），两根所述光轴（23）分别安装在两条所述圆柱孔内的所述直线轴承（26）内，所述基体（21）沿流体流向位于两所述圆柱孔的下游设置有传感器安装槽，所述压力传感器（24）安装在所述传感器安装槽中，所述光轴（23）沿流体流向的末端延伸设有小轴，所述圆柱孔与所述安装槽之间设有与所述小轴相配合的小孔，所述小孔上设有密封圈（243），所述小轴穿过所述小孔可以与所述压力传感器（24）接触，所述小轴上套装有复位弹簧（231），所述复位弹簧（231）的一端顶在所述光轴（23）的台阶上，另一端顶在所述基体（21）上，所述连接杆（22）整体呈T形，所述连接杆（22）的顶部对称设有两个与所述光轴（23）相配合的圆孔，所述连接杆（22）的所述圆孔上沿径向方向设有锁紧螺钉（221），所述连接杆（22）通过所述圆孔套装在所述光轴（23）上，并通过所述锁紧螺钉（221）锁紧，所述光轴（23）上沿所述水洞试验段（1）内的流体流向设有两个所述连接杆（22），所述连接杆（22）下端穿出所述基体（21）与所述装夹装置（4）连接。

2.如权利要求1所述的一种水下模型阻力测量系统，其特征在于：所述基体（21）的所述圆柱孔内位于所述直线轴承（26）处均贴有硅胶垫（262），且所述圆柱孔沿径向设有紧定螺钉（261）。

3.如权利要求1所述的一种水下模型阻力测量系统，其特征在于：所述基体（21）还包括盖板（25），所述盖板（25）安装在所述基体（21）底部，所述盖板（25）上开设有方孔（251），所述连接杆（22）从所述方孔（251）穿出与所述装夹装置（4）连接。

4.如权利要求1至3任意一项所述的一种水下模型阻力测量系统的测试方法，其特征在于，包括：

第一步、将所述测量装置（2）安装在所述水洞试验段（1）的上壁，所述数据采集卡（5）安装在所述水洞试验段（1）外，并连接所述压力传感器（24）与所述数据采集卡（5）；

第二步、通过所述装夹装置（4）将所述水下模型（3）安装在所述连接杆（22）上，并通过调整所述配重块（31）的质量使所述水下模型（3）的整体密度与所述水洞试验段（1）内的流体基本相等；

第三步、启动所述水洞试验段（1）使流体循环流动，推动所述水下模型（3）并带动所述测量装置（2）内部所述光轴（23），使其尾端触碰所述压力传感器（24），所述数据采集卡（5）采集记录所述水下模型（3）的阻力数据；

第四步、更换不同外形或不同表面结构的所述水下模型（3），重复第三步，对比不同所述水下模型（3）的阻力数据，得到试验结论。