帶帆船舶風(fēng)洞試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及風(fēng)洞試驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及使用風(fēng)帆作為主動力或者輔助動力的船舶風(fēng)洞試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力作為一種無污染的可再生能源，在船舶應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域中，有著巨大的應(yīng)用潛力，主要表現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力提水、風(fēng)帆助航、風(fēng)能海水淡化等，其中，風(fēng)帆助航以其安全、節(jié)能的優(yōu)點一直沿用至機(jī)動船舶發(fā)展的今天，風(fēng)帆助推系統(tǒng)可在有利風(fēng)向下通過操縱風(fēng)帆收放和轉(zhuǎn)向?qū)L(fēng)能資源充分轉(zhuǎn)換為船舶輔助動力，在不利風(fēng)向下通過操縱收帆以降低受風(fēng)面積，降低風(fēng)帆對船舶航行和安全的影響，利用風(fēng)帆作為主動力或者輔助動力，能使船舶更加節(jié)能環(huán)保。帶帆船舶良好的氣動特性是降低氣動阻力、確保船舶航行穩(wěn)定性的重要因素之一。確定帶帆船舶氣動特性的主要方法是風(fēng)洞試驗，現(xiàn)有的風(fēng)洞試驗主要是針對風(fēng)帆的氣動力特性風(fēng)洞試驗，這類裝置只能進(jìn)行風(fēng)帆的氣動力風(fēng)洞試驗，另一種是單一或多個風(fēng)帆組與目標(biāo)船組合后的整體風(fēng)載荷風(fēng)洞試驗測試，這類試驗裝置存在無法模擬船舶不同風(fēng)向角以及風(fēng)帆不同迎風(fēng)角的工況，從而無法準(zhǔn)確獲得帶帆船舶的氣動力測試以及單一或多個風(fēng)帆組與目標(biāo)船組合后的整體風(fēng)載荷。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本申請人針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點進(jìn)行改進(jìn)，提供一種帶帆船舶風(fēng)洞試驗裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)船舶不同風(fēng)向角以及風(fēng)帆不同迎風(fēng)角工況的模擬，從而獲取單獨帆的空氣動力特性以及單一或多個風(fēng)帆組與目標(biāo)船組合后的整體風(fēng)載荷，測試準(zhǔn)確、方便。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]帶帆船舶風(fēng)洞試驗裝置，包括風(fēng)洞、船體模型，在風(fēng)洞試驗段內(nèi)沿其軸向設(shè)有用于模擬海平面的地板，地板上開有貫通的安裝孔，密封盒位于所述安裝孔的下方，密封盒與所述安裝孔兩側(cè)的地板連接，形成一個開口朝上的腔體，腔體內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤下端伸出密封盒后可轉(zhuǎn)動地支撐在風(fēng)洞試驗段內(nèi)，轉(zhuǎn)盤與密封盒的穿通處密封，轉(zhuǎn)盤上設(shè)有容納腔，應(yīng)變天平固定裝在所述容納腔內(nèi)，應(yīng)變天平上端伸出所述容納腔，并與船體模型連接；船體模型內(nèi)設(shè)有桿式天平，桿式天平下端固定在船體模型內(nèi)，上端與風(fēng)帆模型固接。
[0006]其進(jìn)一步技術(shù)方案為:
[0007]沿船體模型的船長方向設(shè)有多個風(fēng)帆模型，每一個風(fēng)帆模型均與一個桿式天平固接。
[0008]所述密封盒為U形結(jié)構(gòu)。
[0009]本實用新型的技術(shù)效果:
[0010]本實用新型能夠快速實現(xiàn)船體模型相對風(fēng)向角以及風(fēng)帆模型迎風(fēng)角的變換，從而實現(xiàn)在不同風(fēng)向作用下操縱風(fēng)帆模型轉(zhuǎn)向進(jìn)行目標(biāo)船影響下的單個或多個風(fēng)帆組氣動力試驗，能夠同時獲取單獨帆的空氣動力特性以及單一或多個風(fēng)帆組與目標(biāo)船組合后的整體風(fēng)載荷。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為風(fēng)帆模型與桿式天平、船體模型I的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]其中:1、船體模型；2、風(fēng)洞試驗段；3、地板；4、密封盒；5、腔體；6、轉(zhuǎn)盤；7、應(yīng)變天平；8、桿式天平；9、風(fēng)帆模型；10、蓋板；11、支撐座。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖，說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0015]見圖1、圖2，本實用新型包括風(fēng)洞、船體模型1，在風(fēng)洞試驗段2內(nèi)沿其軸向設(shè)有用于模擬海平面的地板3，地板3上開有貫通的安裝孔，密封盒4位于所述安裝孔的下方，密封盒4與所述安裝孔兩側(cè)的地板3連接，密封盒4與地板3形成一個開口朝上的腔體5，密封盒4優(yōu)選為U形結(jié)構(gòu)，腔體5內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)盤6，轉(zhuǎn)盤6下端伸出密封盒4的穿通孔后可轉(zhuǎn)動地支撐在風(fēng)洞試驗段2內(nèi)，轉(zhuǎn)盤6與密封盒4的穿通處密封，所述穿通處即為轉(zhuǎn)盤6下端與密封盒4的穿通孔的連接位置，具體地，見圖1，在密封盒4的穿通孔外部采用蓋板10密封，轉(zhuǎn)盤6上設(shè)有容納腔，應(yīng)變天平7固定裝在所述容納腔內(nèi)，應(yīng)變天平7上端伸出所述容納腔，并與船體模型I連接，確保船體模型I與應(yīng)變天平7連接后與轉(zhuǎn)盤6的上端面之間留有間隙，確保測力準(zhǔn)確；船體模型I內(nèi)設(shè)有桿式天平8，桿式天平8下端通過支撐座11固定在船體模型I內(nèi)，桿式天平8上端與風(fēng)帆模型9固接，由于地板3用來模擬海平面，船體模型I可按照各種吃水深度設(shè)計其位于所述腔體5內(nèi)的深度，即船體模型I的基線BL至地板I的間距。
[0016]進(jìn)一步地，沿船體模型I的船長方向設(shè)有多個風(fēng)帆模型9，每一個風(fēng)帆模型9均與一個桿式天平8固接，由此實現(xiàn)多個風(fēng)帆組與目標(biāo)船組合后的整體風(fēng)載荷風(fēng)洞試驗。
[0017]本實用新型運行方式如下:
[0018]吹風(fēng)試驗時，前方來流風(fēng)向固定不動，密封盒4的使用能夠使得腔體5內(nèi)部的部件不受來流影響，由電機(jī)帶動轉(zhuǎn)盤6在腔體5內(nèi)進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，由此帶動與轉(zhuǎn)盤6連接的應(yīng)變天平7、船體模型I 一起在腔體5內(nèi)轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)船體模型I相對風(fēng)向角的變化；通過改變桿式天平8的偏轉(zhuǎn)角度，由此控制風(fēng)帆模型9的迎風(fēng)角度，船體模型1、風(fēng)帆模型9的氣動力均通過應(yīng)變天平7經(jīng)由計算機(jī)測力系統(tǒng)測量，本實用新型通過船體模型I不同風(fēng)向角以及風(fēng)帆模型9不同迎風(fēng)角工況的模擬，從而實現(xiàn)在不同風(fēng)向作用下操縱風(fēng)帆模型轉(zhuǎn)向進(jìn)行目標(biāo)船影響下的單個或多個風(fēng)帆組氣動力試驗。
[0019]以上描述是對本實用新型的解釋，不是對實用新型的限定，本實用新型所限定的范圍參見權(quán)利要求，在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)，可以作任何形式的修改。
【主權(quán)項】
1.帶帆船舶風(fēng)洞試驗裝置，包括風(fēng)洞、船體模型(1)，其特征在于:在風(fēng)洞試驗段(2)內(nèi)沿其軸向設(shè)有用于模擬海平面的地板(3)，地板(3)上開有貫通的安裝孔，密封盒(4)位于所述安裝孔的下方，密封盒(4)與所述安裝孔兩側(cè)的地板(3)連接，形成一個開口朝上的腔體(5 )，腔體(5 )內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)盤(6 )，轉(zhuǎn)盤(6 )下端伸出密封盒(4 )后可轉(zhuǎn)動地支撐在風(fēng)洞試驗段(2)內(nèi)，轉(zhuǎn)盤(6)與密封盒(4)的穿通處密封，轉(zhuǎn)盤(6)上設(shè)有容納腔，應(yīng)變天平(7)固定裝在所述容納腔內(nèi)，應(yīng)變天平(7)上端伸出所述容納腔，并與船體模型(I)連接；船體模型(I)內(nèi)設(shè)有桿式天平(8)，桿式天平(8)下端固定在船體模型(I)內(nèi)，上端與風(fēng)帆模型(9)固接。
2.按權(quán)利要求1所述的帶帆船舶風(fēng)洞試驗裝置，其特征在于:沿船體模型(I)的船長方向設(shè)有多個風(fēng)帆模型(9)，每一個風(fēng)帆模型(9)均與一個桿式天平(8)固接。
3.按權(quán)利要求1或2所述的帶帆船舶風(fēng)洞試驗裝置，其特征在于:所述密封盒(4)為U形結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】帶帆船舶風(fēng)洞試驗裝置，包括風(fēng)洞、船體模型，在風(fēng)洞試驗段內(nèi)沿其軸向設(shè)有用于模擬海平面的地板，地板上開有貫通的安裝孔，密封盒位于所述安裝孔的下方，密封盒與所述安裝孔兩側(cè)的地板連接，形成一個開口朝上的腔體，腔體內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤下端伸出密封盒后可轉(zhuǎn)動地支撐在風(fēng)洞試驗段內(nèi)，轉(zhuǎn)盤與密封盒的穿通處密封，轉(zhuǎn)盤上設(shè)有容納腔，應(yīng)變天平固定裝在所述容納腔內(nèi)，應(yīng)變天平上端伸出所述容納腔，并與船體模型連接；船體模型內(nèi)設(shè)有桿式天平，桿式天平下端固定在船體模型內(nèi)，上端與風(fēng)帆模型固接。本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)船舶不同風(fēng)向角以及風(fēng)帆不同迎風(fēng)角工況的模擬，從而獲取單獨帆的空氣動力特性以及單一或多個風(fēng)帆組與目標(biāo)船組合后的整體風(fēng)載荷。
【IPC分類】G01M9-02
【公開號】CN204461708
【申請?zhí)枴緾N201520121499
【發(fā)明人】田于逵, 潘子英, 陳紀(jì)軍, 夏賢, 李明政, 孫海浪, 彭超
【申請人】中國船舶重工集團(tuán)公司第七○二研究所
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年2月28日