一種實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水聲學(xué)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]艦船在航行過程中，由于螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空化現(xiàn)象、海面波浪的翻卷和破碎，以及從吃水線處卷入的大量空氣，在艦船的尾部形成了一條含有大量氣泡的氣幕帶，這就是常說的尾流。尾流中很大一部分的氣泡由于半徑很小而上浮很慢，再經(jīng)過螺旋槳的攪動(dòng)，在水中不停地旋轉(zhuǎn)，一時(shí)浮不到水面上來，表現(xiàn)為船尾一條白色的氣泡帶。艦船在水面運(yùn)動(dòng)時(shí)不可避免地要產(chǎn)生尾流。
[0003]目前，尾流氣泡的制造技術(shù)方法很多，根據(jù)制造原理的相似性，主要有以下四類方法:一是螺旋槳攪動(dòng)水流產(chǎn)生氣泡技術(shù)；二是溶氣析出微氣泡技術(shù)；三是引氣制造微氣泡技術(shù)；四是電解析出微氣泡技術(shù)。
[0004]螺旋槳攪動(dòng)水流產(chǎn)生氣泡技術(shù)與實(shí)際艦船尾流產(chǎn)生原理相同，既能產(chǎn)生毫米級(jí)大氣泡，也能產(chǎn)生微米級(jí)別微小氣泡。其優(yōu)點(diǎn)是操作方法簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是產(chǎn)生氣泡大小控制困難；溶氣析出微氣泡技術(shù)制造的氣泡尺寸小、大小均勻，尺寸在10?100 μ m左右，優(yōu)點(diǎn)是微氣泡能夠長(zhǎng)時(shí)間的停留在水中，缺點(diǎn)是制造流程及操作都比較麻煩；引氣制造氣泡直徑在0.5?1.0_之間，溶氣量大，能耗低，分離設(shè)備簡(jiǎn)單，但是氣泡發(fā)生器要求高，氣泡大小不均勻；電解析出氣泡技術(shù)利用電解槽正負(fù)極板產(chǎn)生氫氣泡和氧氣泡方式來產(chǎn)生直徑在20?60 μ m之間的微氣泡，該方法產(chǎn)生的氣泡尺寸小，但是極板損耗大、成本費(fèi)用也很高。
[0005]目前，國內(nèi)實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生裝置產(chǎn)生尾流氣泡幕方法較單一，多采用其中一種尾流產(chǎn)生方法進(jìn)行尾流氣泡幕模擬，存在尾流氣泡幕直徑大小較單一，無法真正模擬艦船在真實(shí)情況下尾流狀態(tài)的缺點(diǎn)，不利于尾流特性實(shí)驗(yàn)性研宄。
[0006]因此，為能全面研宄艦船尾流不同直徑氣泡幕特性，急需一種既能模擬尾流大氣泡，又能模擬尾流中、微小氣泡的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置。目前，尚未有實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置的相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種既能模擬尾流大氣泡，又能模擬尾流中、微小氣泡的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置。
[0008]本發(fā)明提供的一種實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置，其特征在于:所述的尾流產(chǎn)生集成裝置包括螺旋槳式尾流產(chǎn)生裝置、充氣微孔管式尾流產(chǎn)生裝置、混合射流式尾流產(chǎn)生裝置、固定安裝架，安裝架上安裝有與外部的旋轉(zhuǎn)吊放裝置連接的安裝法蘭，所述的螺旋槳式尾流產(chǎn)生裝置、充氣微孔管式尾流產(chǎn)生裝置、混合射流式尾流產(chǎn)生裝置固定安裝在固定安裝架上，利用旋轉(zhuǎn)吊放裝置將安裝架吊放在水中進(jìn)行工作。
[0009]本發(fā)明所述的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置，其中所述的螺旋槳式尾流產(chǎn)生裝置由直流穩(wěn)壓電源、水密電纜、螺旋槳推進(jìn)器構(gòu)成，所述的螺旋槳推進(jìn)器安裝在固定安裝架的前端，通過水密電纜與直流穩(wěn)壓電源連接。
[0010]本發(fā)明所述的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置，其中所述充氣微孔管式尾流產(chǎn)生裝置由空氣壓縮機(jī)、充氣管和微孔管陣列構(gòu)成，所述的微孔管陣列安裝在固定安裝架的底部靠后的位置，并且通過充氣管與空氣壓縮機(jī)連接。
[0011]本發(fā)明所述的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置，其中所述混合射流式尾流產(chǎn)生裝置為通用旋回式氣-液混合型微/納米氣泡產(chǎn)生裝置。
[0012]本發(fā)明所述的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置，其中所述的混合射流式尾流產(chǎn)生裝置包括水上部分和水下部分，水上部分由氣泵、電磁、控制電路構(gòu)成，水下部分由安裝在安裝架底部的潛水泵構(gòu)成，水上部分和水下部分之間通過控制電纜和充氣管進(jìn)行連接。
[0013]本發(fā)明所述的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置，其中所述固定安裝架是采用金屬材質(zhì)中空管通過焊接或拼接構(gòu)成，固定安裝架上部設(shè)置有金屬法蘭安裝座。
[0014]本發(fā)明所述的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置，其中所述固定安裝架上還設(shè)置有水下高速攝像機(jī)和水下照明燈監(jiān)測(cè)裝置。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:
[0016]本發(fā)明將螺旋槳式尾流產(chǎn)生裝置、充氣微孔管式尾流產(chǎn)生裝置、混合射流式尾流產(chǎn)生裝置集成在一起，既能模擬艦船產(chǎn)生的大氣泡，又能模擬中、微小氣泡，并且其結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單、布局合理緊湊、空間利用率高。
[0017]說明書附圖
[0018]圖1為本發(fā)明的一種實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1中螺旋槳式尾流產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0020]圖3是圖1中充氣微孔管式尾流產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0021]圖4是圖1中混合射流式尾流產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0022]圖5是實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置在水中工作效果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合說明書附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明提供的一種實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置，包括螺旋槳式尾流產(chǎn)生裝置1、混合射流式尾流產(chǎn)生裝置2、充氣微孔管式尾流產(chǎn)生裝置3、固定安裝架4、安裝法蘭5。
[0025]如圖2所示，螺旋槳式尾流產(chǎn)生裝置包括直流穩(wěn)壓電源6、水密電纜7、螺旋槳推進(jìn)器8。直流穩(wěn)壓電源6通過水密電纜7驅(qū)動(dòng)螺旋槳推進(jìn)器8產(chǎn)生尾流氣泡幕。驅(qū)動(dòng)螺旋槳推進(jìn)器8攪動(dòng)水流速度通過直流穩(wěn)壓電源6控制電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0026]如圖3所示，充氣微孔管式尾流產(chǎn)生裝置包括空氣壓縮機(jī)9、充氣管10、微孔管陣列11?？諝鈮嚎s機(jī)9通過充氣管10驅(qū)動(dòng)微孔管陣列11產(chǎn)生尾流氣泡幕。微孔管陣列11產(chǎn)生尾流氣泡幕密度大小通過空氣壓縮機(jī)9氣壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。微孔管陣列11產(chǎn)生尾流氣泡大小由微孔管陣列開孔大小控制。
[0027]如圖4所示，混合射流式尾流產(chǎn)生裝置包括氣泵、控制電路、電磁閥、充氣管、控制電纜、潛水泵。其中，氣泵、控制電路、電磁閥組成混合射流式尾流產(chǎn)生裝置水上部分；潛水泵為混合射流式尾流產(chǎn)生裝置水下部分；混合射流式尾流產(chǎn)生裝置工作時(shí)，潛水泵工作于水中，氣泵工作在水面上通過氣管為其供氣，水進(jìn)入到潛水泵中與氣管中的氣混合在潛水泵攪拌作用下壓力上升，水中的氣泡逐漸溶解在水中，經(jīng)潛水泵增壓后將含大量過飽和空氣形成的微納米級(jí)氣泡噴射出去，從而形成大量“霧狀”微納米級(jí)尾流氣泡幕。
[0028]如圖5所示，實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置在水中工作效果示意圖，其中，可配合水下高速攝像機(jī)和水下照明燈監(jiān)測(cè)尾流氣泡幕狀態(tài)。
[0029]在使用中，將螺旋槳式尾流產(chǎn)生裝置、充氣微孔管式尾流產(chǎn)生裝置、混合射流式尾流產(chǎn)生裝置集成安裝在固定安裝架上，各尾流產(chǎn)生裝置分別與位于水上部分的空氣壓縮機(jī)、直流穩(wěn)壓電源、氣泵及控制電路等部件通過水密電纜和充氣管進(jìn)行連接，利用旋轉(zhuǎn)吊放裝置將安裝架固定后伸入水池中，開啟各相關(guān)控制閥后即能啟動(dòng)展開工作。根據(jù)需要還可以利用吊放裝置將尾流產(chǎn)生集成裝置進(jìn)行拖曳操作以模擬艦船行進(jìn)時(shí)的尾流狀態(tài)。所述的尾流產(chǎn)生集成裝置既能模擬艦船產(chǎn)生的大氣泡，又能模擬中、微小氣泡，并且其結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單、布局合理緊湊、空間利用率高。
[0030]雖然本發(fā)明實(shí)施方式特別詳細(xì)地描述了所公開的裝置、相應(yīng)部件和操作方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，許多修改是可行的，并且在可能的情況下，相應(yīng)的變通的實(shí)施方式看作完全符合權(quán)利要求書中的描述或者處于本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置，所述的尾流產(chǎn)生集成裝置能用于模擬艦船尾流大氣泡及中、微小氣泡，其特征在于:所述的尾流產(chǎn)生集成裝置包括螺旋槳式尾流產(chǎn)生裝置、充氣微孔管式尾流產(chǎn)生裝置、混合射流式尾流產(chǎn)生裝置、固定安裝架，安裝架上安裝有與外部的旋轉(zhuǎn)吊放裝置連接的安裝法蘭，所述的螺旋槳式尾流產(chǎn)生裝置、充氣微孔管式尾流產(chǎn)生裝置、混合射流式尾流產(chǎn)生裝置固定安裝在固定安裝架上，利用旋轉(zhuǎn)吊放裝置將安裝架吊放在水中進(jìn)行工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置，其特征在于:所述的螺旋槳式尾流產(chǎn)生裝置由直流穩(wěn)壓電源、水密電纜、螺旋槳推進(jìn)器構(gòu)成，所述的螺旋槳推進(jìn)器安裝在固定安裝架的前端，通過水密電纜與直流穩(wěn)壓電源連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置，其特征在于:所述的充氣微孔管式尾流產(chǎn)生裝置由空氣壓縮機(jī)、充氣管和微孔管陣列構(gòu)成，所述的微孔管陣列安裝在固定安裝架的底部靠后的位置，并且通過充氣管與空氣壓縮機(jī)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置，其特征在于:所述的混合射流式尾流產(chǎn)生裝置為通用旋回式氣一液混合型微/納米氣泡產(chǎn)生裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置，其特征在于:所述的混合射流式尾流產(chǎn)生裝置包括水上部分和水下部分，水上部分由氣泵、電磁、控制電路構(gòu)成，水下部分由安裝在安裝架底部的潛水泵構(gòu)成，水上部分和水下部分之間通過控制電纜和充氣管進(jìn)行連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置，其特征在于:所述的固定安裝架是采用金屬材質(zhì)中空管通過焊接或拼接構(gòu)成，固定安裝架上部設(shè)置有金屬法蘭安裝座。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置，其特征在于:其特征在于，固定安裝架上還設(shè)置有水下高速攝像機(jī)和水下照明燈監(jiān)測(cè)裝置。
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種既能模擬尾流大氣泡，又能模擬尾流中、微小氣泡的實(shí)驗(yàn)用尾流產(chǎn)生集成裝置。所述的尾流產(chǎn)生集成裝置包括螺旋槳式尾流產(chǎn)生裝置、充氣微孔管式尾流產(chǎn)生裝置、混合射流式尾流產(chǎn)生裝置、固定安裝架，安裝架上安裝有與外部的旋轉(zhuǎn)吊放裝置連接的安裝法蘭，所述的螺旋槳式尾流產(chǎn)生裝置、充氣微孔管式尾流產(chǎn)生裝置、混合射流式尾流產(chǎn)生裝置固定安裝在固定安裝架上，利用旋轉(zhuǎn)吊放裝置將安裝架吊放在水中進(jìn)行工作。
【IPC分類】G01M9-00, G01M10-00
【公開號(hào)】CN104535287
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410768376
【發(fā)明人】唐云, 陳健松, 朱大非
【申請(qǐng)人】唐云
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月15日