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专利号: 2020113543463
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种水下仿生鳍浸没式推进测试装置,包括水箱(5)和循环水道本体(17),其特征在于,所述水箱(5)为长方体,所述循环水道本体(17)截面形状为椭圆形,安置在水箱(5)中,所述循环水道本体(17)中部沿长径方向通过设置循环水道中隔板(12),将水道分隔为水流驱动水道区和试验观察水道区,其中水流驱动水道区左端设置有用于切分稳流的米形分流板(13),右端设置有螺旋桨(11),试验观察水道区左端设置有方形蜂窝稳流筛(16),右端设置有阻隔栅(22),所述米形分流板(13)和方形蜂窝稳流筛(16)的左侧等间距设置有若干块半径不同的半圆形导流板(14),所述间距中分别设置有流量计(15);所述水箱(5)的右端外侧通过电机支架(27)设置有循环水驱动电机(9),所述循环水驱动电机(9)依次连接穿装在水箱(5)上的循环水驱动联轴器II(8),穿装在循环水道本体(17)上的循环水驱动联轴器I(7)和螺旋桨连接轴(10),所述螺旋桨连接轴(10)的另一端连接所述螺旋桨(11);所述试验观察水道区顶部设置有仿生鳍防水驱动电机(1),所述仿生鳍防水驱动电机(1)自上而下依次连接有仿生鳍联轴器(26)、仿生鳍连接轴II(25)、测力传感器(24)、仿生鳍连接轴I(23)和仿生鳍(2)。

2.根据权利要求1所述的水下仿生鳍浸没式推进测试装置,其特征在于,所述循环水道本体(17)顶部还设置有循环水道封盖(18),对应试验观察水道区的循环水道封盖(18)上还开设有安装循环水道观察区封盖(21)的方口,所述仿生鳍防水驱动电机(1)固定安装在循环水道观察区封盖(21)上。

3.根据权利要求1所述的水下仿生鳍浸没式推进测试装置,其特征在于,所述试验观察水道区顶部的循环水道封盖(18)上,沿循环水道本体(17)长径方向通过设置折射镜支架(19)安装有可调角度的折射镜(20)。

4.根据权利要求1所述的水下仿生鳍浸没式推进测试装置,其特征在于,所述水箱(5)的前侧外正对折射镜(20)还设置有带三脚支架(4)的摄像机(3)。

5.根据权利要求1或4所述的水下仿生鳍浸没式推进测试装置,其特征在于,所述水箱(5)的材质为透明玻璃,水箱(5)底部还设置有白色底板(6)。

6.根据权利要求1所述的水下仿生鳍浸没式推进测试装置,其特征在于,所述半圆形导流板(14)的数量为3~5个,所述半圆形导流板(14)的间距为2cm~5cm。

7.根据权利要求2所述的水下仿生鳍浸没式推进测试装置,其特征在于,所述循环水道本体(17),循环水道封盖(18)和循环水道观察区封盖(21)的材质均为透明玻璃或PVC材料。

8.根据权利要求1所述的水下仿生鳍浸没式推进测试装置,其特征在于,所述水箱(5)和循环水道本体(17)均分别设置有进出水阀门开关,其中水箱(5)的灌注水水位比循环水道本体(17)的灌注水水位高出10cm‑15cm。

9.根据权利要求1所述的水下仿生鳍浸没式推进测试装置,其特征在于,所述水箱(5)与所述循环水驱动联轴器II(8)安装处还设置有密封圈。

10.一种权利要求1‑9任一项所述的水下仿生鳍浸没式推进测试装置的测试方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1、向水箱(5)内注水,至循环水道本体(17)完全浸入,且水位高于循环水道本体(17)10‑15cm;

步骤2、启动外部循环水驱动电机(9),对比流量计(15)的各测点采集数据,判断循环水驱动电机(9)是否处于稳定运行状态;

步骤3、待流量计(15)的各测点采集数据曲线趋势平稳后,记录测点流量,计算该时刻稳定某一速度;

步骤4、启动仿生鳍防水仿生驱动电机(1),通过测力传感器(24)记录仿生鳍(2)摆动时产生的推动力、升力、横向力及扭矩,同时开启摄像机(3),记录仿生鳍(2)正视和俯视的运动姿态及尾流特征;

步骤5、待所采集的推动力、升力、横向力及扭矩程周期性变化后,关闭仿生鳍防水仿生驱动电机(1);

步骤6、重复上述步骤2‑步骤5,获取在不同水流速度下仿生鳍(2)的水动力学性能指标。