一种无干扰空泡流产生的水下超空泡发生装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种无干扰空泡流产生的水下超空泡发生装置。水箱设有观测视窗，侧壁法兰孔外装有密封软管，发射管一端通过密封软管插入水箱中后安装在消音筒内的排气筒一端，消音筒顶部出气孔连接排气管，前端下部开有排水孔，前部开有弹体射出孔，可调消音筒高度的支架固定在水箱里；发射管另一端通过管阀连接器、电磁阀、缸阀连接器、高压气缸连接高压气源，定位磁铁置于发射管的另一端外圆柱面上，与定位磁铁对应的发射管另一端孔内装有弹体，可调发射管角度支架和可调高压气缸高度支架均固定在地面上。调节弹体不同角度入水、调节水箱不同水位和配合流场可视化仪器进行不同水深及发射角度条件下的无扰动段产生的空泡发展过程机理研究。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种无干扰空泡流产生的水下超空泡发生装置。水箱设有观测视窗，侧壁法兰孔外装有密封软管，发射管一端通过密封软管插入水箱中后安装在消音筒内的排气筒一端，消音筒顶部出气孔连接排气管，前端下部开有排水孔，前部开有弹体射出孔，可调消音筒高度的支架固定在水箱里；发射管另一端通过管阀连接器、电磁阀、缸阀连接器、高压气缸连接高压气源，定位磁铁置于发射管的另一端外圆柱面上，与定位磁铁对应的发射管另一端孔内装有弹体，可调发射管角度支架和可调高压气缸高度支架均固定在地面上。调节弹体不同角度入水、调节水箱不同水位和配合流场可视化仪器进行不同水深及发射角度条件下的无扰动段产生的空泡发展过程机理研究。【专利说明】一种无干扰空泡流产生的水下超空泡发生装置
本技术涉及流体动力学行为及特性的实验装置，尤其是涉及一种无干扰空泡流产生的水下超空泡发生装置。
技术介绍
航行体在水中水平高速运行时，航行体周围的液体将气化，从而产生覆盖航行体表面的空泡，当航行体处于整个气体的包围之中时，我们把这一气体区域称为自然超空泡，此时航行体在空泡内运行，航行体运行的阻力大大减少。随着社会的发展和科学技术的进步，超空泡相关的研究成果在海洋运输工业领域以及自然科学领域，尤其是在军事国防技术中得到了广泛重要的应用。自然超空泡和通气超空泡是超空泡存在的两种主要形式。两者的主要区别是，自然超空泡依靠提高航行体的速度产生，通气超空泡依靠人工通气增加空泡内压强生成。目前对于超空泡的基础实验研究主要在水洞中进行，但是水洞存在流速低，容易生成局部空泡的特点，通常需要借助人工通气生成通气超空泡来进行研究。然而，高速射弹实验能获得高速的弹体运动，容易生成自然超空泡，且实验成本较低、周期较短，可以作为研究自然超空泡的有效手段，高速射弹实验发生装置在实验过程中，由于发射管内弹体前部的气体在弹体高速驱动作用下较弹体先进入水中，从而产生干扰流场的扰动段，影响超空泡初始发展状态的观察研究，掺杂有空气射流的扰动流畅致使超空泡流场更为复杂，弹体入水后的弹道也容易受到这一扰流段的影响，不利于自然空泡发生过程的研究。因此，解决弹体前部空气产生扰流段这一问题，对于研究自然超空泡的发展、形成全过程有非要重要的意义，对于提高高速射弹发生装置的实验精确性也有很好的帮助。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中所存在的问题，本技术的目的在于提供一种无干扰空泡流产生的水下超空泡发生装置，可实现在不同水位下，以及不同发射角度下，无扰流段空泡产生的高速入水射弹发生实验研究。为实现上述目的，本技术采取的技术方案是:本技术包括消音筒，排气管，排气筒，紧定螺钉，密封软管，发射管，定位磁铁，弹体，管阀连接器，电磁阀，缸阀连接器，高压气缸，高压气源，气缸支架，发射管支架，水箱，消音筒支架；水箱正面和背面设有机玻璃的观测视窗，水箱侧壁开有法兰孔，法兰孔外装有密封软管，发射管的一端通过密封软管插入水箱中安装在消音筒内的排气筒的一端，通过紧定螺钉连接消音筒和排气筒，消音筒的顶部开有出气孔，出气孔连接排气管，消音筒的前端下部开有排水孔，消音筒的前部开有弹体射出孔，可调消音筒高度的消音筒支架固定在水箱里；发射管的另一端通过管阀连接器、电磁阀、缸阀连接器，与高压气缸相连，高压气缸连接高压气源，定位磁铁置于发射管的另一端的外圆柱面上，与定位磁铁对应的发射管的另一端孔内装有弹体，可调发射管角度的发射管支架和可调高压气缸高度的气缸支架均固定在地面上。所述的排气筒为阶梯状筒体，排气筒大端筒体与消音筒紧密配合，大端筒体上下各开一螺纹孔，排气筒与消音筒尾部的螺纹孔用紧定螺钉连接发射管，排气筒小端筒体上开有四排沿圆周等分分布的排气孔。所述的气缸支架包括:两颗销钉、两根上连接杆、两个锁紧螺母、两根下连接杆、底座、四个滑轮；高压气缸底面分别通过各自销钉与各自上连接杆的一端连接，两个上连接杆有外螺纹，通过各自的锁紧螺母固紧上连接杆，两根下连接杆垂直固定在底座上，底座下面安装有四个滑轮。所述的发射管支架包括:两颗销钉、支撑杆、固定杆、定位销、底座；发射管底面分别通过销钉与固定杆的一端和支撑杆的一端连接，固定杆的另一端与底座(连接，支撑杆的另一端上开有等间距的小孔，支撑杆的另一端插入并穿过固定杆，定位销通过固定杆孔和支撑杆上的小孔进行定位，选择支撑杆上的不同孔的位置与定位销配合，能使发射管实现不同角度的倾斜。本技术具有的有益效果是:本技术采用由排气筒，排气管，消音筒，紧定螺钉组成的排气消音机构，通过对气流的正确有效快速的导流，使弹体前部的压缩气体能够很好的通过此排气消音机构进入大气，不会产生扰动前端流场的冲击气体，另外通过这种排气方式，降低实验中弹体运行过程产生的噪音；通过发射管支架，消音筒支架和气缸支架的调节，可设定不同的射弹角度，进行不同的对比实验；在不同水位及不同发射角度射弹实验过程中，另外配合水位的调节可以进行弹体倾斜入水和出水空泡实验。定位磁铁可以保证钢性弹体在发射管内的位置准确可靠，不会发生偏斜和滑落，使弹体在高压驱动气体作用下按正常的弹道轨迹运行，进行高速射弹的入水和出水实验研究。本技术结构简单，装卸容易，方便实用，成本低廉，便于维护。【专利附图】【附图说明】图1是本技术整体结构示意图。图2是弹体发射过程中气流流向示意图。图3是图1中排气筒的立体图。图4是气缸支架立体图。图5是图1A-A处的局部剖视图。图6是发射管支架立体图。图中:1.消音筒、2.排气管、3.排气筒、4.紧定螺钉、5.密封软管、6.发射管、7.定位磁铁、8.弹体、9.管阀连接器、10.电磁阀、11.缸阀连接器、12.高压气缸、13.高压气源、14.气缸支架、15.发射管支架、16.水箱、17.消音筒支架、14-1.销钉、14-2.上连接杆、14-3.锁紧螺母、14-4.下连接杆、14-5.底座、14-6.滑轮、15-1.销钉、15-2.支撑杆、15-3.固定杆、15-4.定位销、15-5.底座。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。如附图1、图2所示，本技术包括消音筒1，排气管2，排气筒3，紧定螺钉4，密封软管5，发射管6，定位磁铁7，弹体8，管阀连接器9，电磁阀10，缸阀连接器11，高压气缸12，高压气源13，气缸支架14，发射管支架15，水箱16，消音筒支架17 ;水箱16正面和背面设有机玻璃的观测视窗，透过视窗的有机玻璃可观测到水箱16内的水位及弹体8发射后空泡产生和发展的过程；水箱16左侧下方有水位调节装置，通过控制水位调节装置，可改变水箱16内水位；水箱16侧壁开有法兰孔，法兰孔外装有密封软管5，发射管6的一端通过密封软管5插入水箱16中后安装在消音筒I内的排气筒3的一端，通过紧定螺钉4连接消音筒I和排气筒3，消音筒I的顶部开有出气孔，出气孔连接排气管2，消音筒I的前端下部开有排水孔(排除消音筒I中的上次试验所进入的水)，消音筒I的前部开有弹体射出孔，可调消音筒I高度的消音筒支架17固定在水箱16里；发射管6的另一端通过管阀连接器9、电磁阀10、缸阀连接器11，与高压气缸12相连，高压气缸12连接高压气源13，定位磁铁7置于发射管6的另一端的外圆柱面上，与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无干扰空泡流产生的水下超空泡发生装置，其特征在于：包括消音筒（1），排气管（2），排气筒（3），紧定螺钉（4），密封软管（5），发射管（6），定位磁铁（7），弹体（8），管阀连接器（9），电磁阀（10），缸阀连接器（11），高压气缸（12），高压气源（13），气缸支架（14），发射管支架（15），水箱（16），消音筒支架（17）；水箱（16）正面和背面设有机玻璃的观测视窗，水箱（16）侧壁开有法兰孔，法兰孔外装有密封软管（5），发射管（6）的一端通过密封软管（5）插入水箱（16）中安装在消音筒（1）内的排气筒（3）的一端，通过紧定螺钉（4）连接消音筒（1）和排气筒（3），消音筒（1）的顶部开有出气孔，出气孔连接排气管（2），消音筒（1）的前端下部开有排水孔，消音筒（1）的前部开有弹体射出孔，可调消音筒（1）高度的消音筒支架（17）固定在水箱（16）里；发射管（6）的另一端通过管阀连接器（9）、电磁阀（10）、缸阀连接器（11），与高压气缸（12）相连，高压气缸（12）连接高压气源（13），定位磁铁（7）置于发射管（6）的另一端的外圆柱面上，与定位磁铁（7）对应的发射管（6）的另一端孔内装有弹体（8），可调发射管（6）角度的发射管支架（15）和可调高压气缸（12）高度的气缸支架（14）均固定在地面上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡青青，陈波，施红辉，胡俊辉，王昀，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：实用新型
国别省市：