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原文传递一种表面微结构的流体减阻效应测试装置

专利名称：	一种表面微结构的流体减阻效应测试装置
摘要：	本发明提供了一种表面微结构的流体减阻效应测试装置，包括环境模拟单元、运动控制单元和拍摄记录单元；所述环境模拟单元包括管筒、叶轮机、隔板、加热管、温控器和外置控制器；所述管筒为一端开口、一端封闭的内空容器，沿重力方向竖直放置，内部注满测试液体；所述运动控制单元包括导轨滑块机构、试样夹具、滑轮、滑轮绳和驱动物体；所述拍摄记录单元为高速摄像机，安装放置于管筒外，使其调整焦距后能够清晰拍摄试样被滑块带动沿重力方向从底部向上的竖直运动过程。本发明实现了表面微结构的流体减阻效应的精确测试，可以测试不同表面微结构的试样在不同流体环境工况下，处于不同驱动能耗、牵引驱动力或牵引速度时的流体减阻效应。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	温州大学激光与光电智能制造研究院
发明人：	曹宇;赵秀菊;薛伟;杨焕;冯光;吕永好;李小刚
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810359257.4
公开号：	CN108827851A
代理机构：	北京中北知识产权代理有限公司 11253
代理人：	陈孝政
分类号：	G01N15/08(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N15;G01N15/08
申请人地址：	325000 浙江省温州市海洋科技创业园C1幢
主权项：	1.一种表面微结构的流体减阻效应测试装置，其特征在于，包括环境模拟单元、运动控制单元和拍摄记录单元；所述环境模拟单元包括管筒(10)、叶轮机(15)、隔板(16)、加热管(14)、温控器(18)和外置控制器；所述管筒(10)为一端开口、一端封闭的内空容器，沿重力方向竖直放置，内部注满测试液体；管筒(10)整体由透明材料制成或者其壁面沿轴向设有透明材料制成的观察窗；所述隔板(16)为一平板，竖直设置于管筒(10)内部，隔板(16)的两个侧边与管筒(10)的内壁为密封性固定连接，隔板(16)将管筒(10)的横截面平均分为两部分；隔板(16)的上、下边与管筒(10)的上开口端、下封闭端均留有间隔，使得当管筒(10)注满测试液体后，隔板(16)浸没于测试液体中，测试液体构成一个循环系统；所述加热管(14)紧贴管筒(10)的内壁沿轴向竖直放置于管筒(10)内，且淹没于测试液体内，加热管(14)自身带有测温传感器，与置于管筒(10)外部的温控器(18)通过导线(19)电连接；所述叶轮机(15)放置于管筒(10)的底部，通过电缆与之相连的外置控制器对其电机转速进行精确调节，以控制流体流速制造不同的流体状态；所述运动控制单元包括导轨滑块机构(8)、试样夹具(12)、滑轮(4)、滑轮绳(5)和驱动物体(6)；所述导轨滑块机构(8)设置于管筒(10)内部空腔中能够透明观察的一边，且与加热管(14)分别位于隔板(16)的两侧；所述导轨滑块机构(8)包括一导轨和一滑块，所述导轨紧贴管筒(10)的内壁沿轴向竖直布置并与管筒(10)的壁面固定，导轨上下两端均设置有限位块；所述滑块能够沿重力方向竖直上下运动，且要求滑块的运动过程可被拍摄记录单元透过管筒(10)壁面拍摄记录；所述试样夹具(12)至少具有两个旋转自由度，其中一个旋转中心轴沿管筒(10)轴向，另一个旋转中心轴沿管筒(10)的任意一个径向；所述试样夹具(12)用于安装固定试样(13)，且能够通过两个旋转中心轴的配合调节试样(13)的空间姿态；所述试样夹具(12)与导轨滑块机构(8)的滑块固定；所述滑轮(4)固定安装在管筒(10)的顶端，滑轮绳(5)绕过滑轮(4)，滑轮绳(5)的一端与试样夹具(12)相连，并使得滑轮绳(5)被拉紧后其方向为沿着重力方向的竖直方向；滑轮绳(5)的另一端与驱动物体(6)相连，驱动物体(6)位于管筒(10)的外部，并使得滑轮绳(5)被拉紧后其方向为沿着重力方向的竖直方向；所述驱动物体(6)为一带有力传感器的重物块，所述力传感器用于实时测量反馈当前驱动物体(6)对滑轮绳(5)的拉力大小；驱动物体(6)能够提供设定驱动能耗、设定牵引驱动力和设定牵引速度曲线三种工作方式；所述拍摄记录单元为高速摄像机(3)，安装放置于管筒(10)外，使其调整焦距后能够清晰拍摄试样被滑块带动沿重力方向从底部向上的竖直运动过程。
所属类别：	发明专利