[发明专利]一种组合式水动力测量装置及其测量方法

说明书

本发明提出一种组合式水动力测量装置及其测量方法，包括有组合式框架和框架固定装置；组合式框架用于安装实验对象并测量所受的水动力，组合式框架根据实验需要能组合成平行框架、垂直框架和分度框架三种形式，并且三种形式的框架的入水段均采用宽弦长，高展弦比的流线型机翼结构；框架固定装置用于连接组合式框架和实验测量仪器。本发明所提供的水动力测量装置，结构简单，设计合理，操作方便，适用性广，抗弯性佳，抗共振能力强，对水槽来流干扰小，框架自身所受阻力低，能够显著减少框架对于水动力测量的影响，进而可提高水动力测量的准确性。

技术领域

本发明涉及渔业工程装备领域，特别是一种组合式水动力测量装置及其测量方法。

背景技术

拖网、围网、吊笼、网箱、人工鱼礁等渔具和增养殖设施是获取海洋渔业资源的重要工具和装备，在满足人们对高品质水产品不断增长的需求中发挥着重要作用。合适的渔具以及养殖装备对于捕捞和养殖的成功与否起着关键作用，这就需要对渔具和养殖装备进行设计和性能优化，使其能够满足生产的要求。网片、纲索、帆布等柔性材料制成的水动力装置等构件作为网渔具和养殖装备的重要组成部分，其水动力特性一直是网渔具和养殖装备设计和优化的重要研究内容。网片、纲索以及由柔性材料制成的水动力装置(升力帆、帆张网的网口扩张装置等)等渔业工程装备构件的水动力参数一般通过水槽试验方法测量获得，但由于上述构件本身为柔性体，在水流作用下会发生形变，无法直接放在水中测量其水动力。因此，一般将网片等实验对象固定于刚性框架上，通过测量带网片的框架的受力和空框架的受力，将两者相减获得网片的受力。

在上述过程中，所选用的框架必须满足抗弯性佳、抗共振能力强、质量轻便、操作简单、水阻力低等水动力特性的试验要求，从而保证实验获得的网片等构件水动力具有较高的准确性，才能有效提高相关装备水动力研究的精确度。目前使用较多的是由不锈钢圆管制成的正方形框架，在水流作用下框架受力占比较大，对来流存在干扰，尤其是在小冲角下难以满足网片水动力特性测量要求，而且不同的试验对象和试验条件所需要的框架也不相同，亟需一种能够提高测量准确性且适用多种工况的水动力测量装置。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种组合式水动力测量装置及其测量方法，可用于提高网片、纲索以及由柔性材料制成的水动力装置(升力帆、帆张网的网口扩张装置等)等渔业工程装备构件水动力测量的准确性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种组合式水动力测量装置，包括组合式框架和框架固定装置；

组合式框架用于安装实验对象并测量所受的水动力，组合式框架根据实验需要能组合成平行框架、垂直框架和分度框架三种形式，并且三种形式的框架的入水段均呈流线型；

框架固定装置用于连接组合式框架和实验测量仪器。

优选的，平行框架包括有连接棒、平行框架横板和两个垂向流线型板；

连接棒通过螺栓与平行框架横板固定相连；平行框架横板呈矩形板状结构，其中部与连接棒固定相连；两个垂向流线型板则对称的沿竖直方向固定在平行框架横板两端。

优选的，垂直框架包括连接棒、垂直框架横板、垂向流线型板和横向流线型板；

垂直框架横板呈长方形板状结构，其中部通过螺栓与连接棒固定相连；垂直框架横板沿其长度方向的两端通过螺栓与垂向流线型板安装固定；横向流线型板整体采用宽弦长、高展弦比的机翼结构，其设置于两个垂向流线型板之间，并通过螺栓与垂向流线型板连接，横向流线型板的剖面为低阻对称翼型。

优选的，分度框架包括有连接棒、多冲角框架分度板和垂向流线型板；

多冲角框架分度板在水平面上的投影呈扇形结构，多冲角框架分度板上部中间位置通过螺栓固定有上连接块，沿竖直方向布置的连接棒与该上连接块的侧壁通过螺栓固定，多冲角框架分度板扇形圆心底部通过螺栓连接有下连接块，其中一个垂向流线型板通过螺栓安装在下连接块上；