專利名稱:一種模擬水平水下人工通氣空化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模擬水平水下人工通氣空化裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)水下物體速度達(dá)到一定臨界條件時，物體的局部區(qū)域周圍的壓力就會低于飽和蒸氣壓，從而附近的水體發(fā)生氣化，形成空化現(xiàn)象?？栈F(xiàn)象普遍存在于諸如螺旋槳、潛艇、魚雷等很多水下高速運(yùn)動過程中。局部空化會導(dǎo)致物體周圍壓力發(fā)生不規(guī)則變化，嚴(yán)重影響諸如潛艇、魚雷等高速物體的運(yùn)行軌跡。
然而，空化現(xiàn)象也有好的一面，它會降低空化區(qū)域內(nèi)水的阻力，人們利用這一點建立了人工通氣空化技術(shù)，加大運(yùn)動物體周圍的空化現(xiàn)象甚至實現(xiàn)超空化，從而達(dá)到降阻的目的。但人們對于空化壓力影響及空化周期變化規(guī)律等研究仍處在初級階段，需要更加深 入的實驗與理論研究。
專利200910082603. x “基于動量傳遞原理的模擬水下發(fā)射裝置”公開了發(fā)射裝置，能夠使彈丸在水下能夠瞬間獲得很高速度，從而省去彈丸的加速距離，并保證實驗測得彈丸在水下的動力學(xué)性質(zhì)更加準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種應(yīng)用在建立在基于動量傳遞原理的模擬水下發(fā)射裝置的模擬水下人工通氣空化裝置，能夠在彈體瞬時啟動的時候自動啟動通氣裝置，并捕獲通氣情況下彈體周圍空化現(xiàn)象的變化圖像。
本發(fā)明的一種模擬水下人工通氣空化裝置包括彈體和密封活塞，該彈體具有預(yù)定體積的腔體，在所述彈體上開設(shè)有多個通氣孔；密封活塞可移動設(shè)置在所述彈體的腔體內(nèi)，并位于開設(shè)有通氣孔的位置，所述密封活塞與彈體之間形成密閉配合。
優(yōu)選地，所述腔體被所述密封活塞分割成2個部分，2個部分的具有大致相同的氣壓。
優(yōu)選地,所述氣壓為I個大氣壓。
優(yōu)選地，所述彈體為一端開口的圓柱形殼體，開口端可拆卸安裝有后蓋。
本發(fā)明通過將密封活塞設(shè)置在彈體的通氣孔位置，此時位于腔體內(nèi)的空氣就不會從腔體內(nèi)跑出來。當(dāng)通過模擬水下發(fā)射裝置的動量傳輸桿發(fā)射彈體時，彈體被瞬間加速至高速狀態(tài)，而由于慣性作用，密封活塞還來不及運(yùn)動，密封活塞與彈體之間發(fā)生相對運(yùn)動，使得腔體通過通氣孔與外界相通。而由于在彈體在高速運(yùn)動過程中，通氣孔區(qū)域的壓力會大大小于內(nèi)腔內(nèi)的常壓，這時，氣體就會從通氣孔跑出形成人工通氣空化現(xiàn)象。本發(fā)明結(jié)構(gòu)巧妙，設(shè)計簡單，再通過高速攝影就能夠看到人工通氣空化的整個過程，從而能夠起到很好的模擬水下人工通氣空化的效果。

[0011]圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為通過高速攝影機(jī)拍攝的照片。
具體實施方式
如圖I所示，本發(fā)明的一種模擬水下人工通氣空化裝置包括彈體I和密封活塞2，該彈體I具有預(yù)定體積的腔體11，在彈體I上開設(shè)有多個通氣孔3。密封活塞2可移動設(shè)置在彈體I的腔體11內(nèi)，并位于開設(shè)有通氣孔3的位置，密封活塞2與彈體I之間形成密閉配合，以確保在將彈體I放置在水下時，當(dāng)密封活塞2位于通氣孔3的位置時能夠防止彈體I外部的水進(jìn)入到腔體11內(nèi)。
在本發(fā)明實施例中，腔體I被密封活塞2分割成2個部分，2個部分的具有大致相同的氣壓。彈體I為一端開口的圓柱形殼體，開口端可拆卸安裝有后蓋4。本發(fā)明在使用時，首先密封活塞2置于通氣孔3處，這時通氣孔3與外界隔絕，氣體不會從腔體11內(nèi)跑出。連接螺紋后蓋4之后，腔體11內(nèi)保持一個大氣壓不變。
將密封的彈體I放入水中與動量傳輸桿5相接觸，準(zhǔn)備實驗。當(dāng)動量傳輸桿5的動量瞬態(tài)傳入發(fā)射彈體I時，發(fā)射彈體I開始運(yùn)動。
這時，由于慣性作用，密封活塞2還來不及運(yùn)動，密封活塞2與彈體I之間發(fā)生相對運(yùn)動，使得腔體11與通氣孔3相通。由于在彈體I高速運(yùn)動過程中，通氣孔3區(qū)域的壓力會小于腔體11內(nèi)的常壓，這時，氣體就會從通氣孔3跑出形成人工通氣空化現(xiàn)象。再通過高速攝影機(jī)就可以拍攝到人工通氣空化過程。如圖2所示，就是通過高速攝影機(jī)拍攝到的人工通氣空化過程的照片。由圖中可以清晰地看到由腔體11內(nèi)溢出大量的氣體分布在彈體I的周圍。
權(quán)利要求
1.一種模擬水下人工通氣空化裝置，其特征在于，包括彈體和密封活塞，該彈體具有預(yù)定體積的腔體，在所述彈體上開設(shè)有多個通氣孔；密封活塞可移動設(shè)置在所述彈體的腔體內(nèi)，并位于開設(shè)有通氣孔的位置，所述密封活塞與彈體之間形成密閉配合。
2.如權(quán)利要求
I所述的裝置，其特征在于，所述腔體被所述密封活塞分割成2個部分，2個部分的具有大致相同的氣壓。
3.如權(quán)利要求
2所述的裝置，其特征在于，所述氣壓為I個大氣壓。
4.如權(quán)利要求
I至3任一所述的裝置，其特征在于，所述彈體為一端開口的圓柱形殼體，開口端可拆卸安裝有后蓋。
專利摘要
本發(fā)明剛開了一種模擬水下人工通氣空化裝置，包括彈體和密封活塞，該彈體具有預(yù)定體積的腔體，在所述彈體上開設(shè)有多個通氣孔；密封活塞可移動設(shè)置在所述彈體的腔體內(nèi)，并位于開設(shè)有通氣孔的位置，所述密封活塞與彈體之間形成密閉配合。本發(fā)明當(dāng)通過模擬水下發(fā)射裝置的動量傳輸桿發(fā)射彈體時，彈體被瞬間加速至高速狀態(tài)，而由于慣性作用，密封活塞還來不及運(yùn)動，密封活塞與彈體之間發(fā)生相對運(yùn)動，使得腔體通過通氣孔與外界相通。而由于在彈體在高速運(yùn)動過程中，通氣孔區(qū)域的壓力會大大小于內(nèi)腔內(nèi)的常壓，這時，氣體就會從通氣孔跑出形成人工通氣空化現(xiàn)象。
文檔編號F42B35/00GKCN102749000SQ201210227993
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月2日
發(fā)明者吳先前, 宋宏偉, 廖麗娟, 杜特專, 王一偉, 王曦, 魏延鵬, 黃晨光 申請人:中國科學(xué)院力學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan