1.一种变曲率的仿生非光滑表面减阻测试装置,其特征在于,包括:
壳体,具有进水端、出水端以及试验内腔,其中进水端、出水端均与试验内腔连通;
拉力测试机构,包括拉力传感器和数据存储器,拉力传感器设置在壳体的进口端,其拉动端与内置在壳体试验内腔的仿生非光滑表面迎水端拆卸式连接,其数据传输端通过导线与置于壳体外部的数据存储器信号输入端电连接,用于测试并记录仿生非光滑表面迎流端所受的力;
水平微小移动套座,设置在壳体内,其受控端套接在仿生非光滑表面上,用于使仿生非光滑表面的试验面在水流经时产生微小移动;
升降吊拉机构,设有可与水平微小移动套座的调控端配合的调节端,用于控制水平微小移动套座受控端与壳体内壁之间距离以调整仿生非光滑表面的曲率。
2.如权利要求1所述的一种变曲率的仿生非光滑表面减阻测试装置,其特征在于:所述壳体为空心直方管,且壳体侧壁设有透明观察窗。
3.如权利要求1所述的一种变曲率的仿生非光滑表面减阻测试装置,其特征在于:所述壳体4上下壁沿轴向交错设置多套水平微小移动套座,其中两套水平微小移动套座配装一套升降吊拉机构,且两套水平微小移动套座分列在壳体上下壁,用于调节仿生非光滑表面的曲率。
4.如权利要求3所述的一种变曲率的仿生非光滑表面减阻测试装置,其特征在于:所述水平微小移动套座包括水平滑动部和竖直调节部,所述水平滑动部的一端与竖直调节部水平滑动连接,水平滑动部的另一端与仿生非光滑表面的试验面固接;竖直调节部上设置用于调整水平滑动部纵向位置的调节螺栓,并且调节螺栓的端部从壳体上的安装通孔穿出后,调节螺栓分为两类,一类直接与固定螺母螺接,用于实现该类水平微小移动套座与壳体的固定;另一类作为调控端,与升降吊拉机构相连,用于调整水平滑动部纵向位置。
5.如权利要求3所述的一种变曲率的仿生非光滑表面减阻测试装置,其特征在于:所述竖直调节部包括滚珠座、调节螺栓、保持架以及滚珠,滚珠座两端通过调节螺栓水平安装在壳体侧壁,其中调节螺栓外端穿出壳体后分为两类,一类命名为第一螺栓,直接与与相应固定螺母螺接,另一类命名为第二螺栓,作为调控端与升降吊拉机构相连;滚珠座的受力面设有用于置于滚珠的凹槽;滚珠通过同样设置在受力面的保持架始终置在凹槽内滚动,其中保持滚珠最高点超出滚珠座受力面;滚珠座与水平滑动部滑动连接。
6.如权利要求5所述的一种变曲率的仿生非光滑表面减阻测试装置,其特征在于:所述水平滑动部包括移动套和固定螺栓,移动套的固定部与仿生非光滑表面的试验面固接,移动套的滑动部设有插入滚珠座的水平调节通孔;所述滚珠座插入移动套的水平调节通孔内,二者间隙配合,并且水平调节通孔的受压面与超出滚珠座受力面的滚珠接触,使得移动套沿水平方向移动。
7.如权利要求4所述的一种变曲率的仿生非光滑表面减阻测试装置,其特征在于:所述升降吊拉机构包括螺母座、调节手柄以及调节螺杆,所述螺母座底部与壳体安装孔处的管壁固接,螺母座设有供第二螺栓调控端插入的轴向螺纹通孔;调节螺杆的内端从外向内插入轴向螺纹通孔内,其底部与从内向外插入轴向螺纹通孔的第二螺栓固接,调节螺杆外壁设有可与轴向螺纹通孔螺接的外螺纹,并在外端部安装一用于施力的调节手柄。
8.如权利要求1所述的一种变曲率的仿生非光滑表面减阻测试装置,其特征在于:所述拉力传感器的安装端固装在壳体进水端,拉力传感器的拉动端固装连接件,其中连接件设有用于卡住仿生非光滑表面迎水端的插槽,二者通过紧固螺栓和螺母。
9.一种利用权利要求1~8任意一项权利要求所述的一种变曲率的仿生非光滑表面减阻测试装置构建的模拟装置,其特征在于:包括变曲率的仿生非光滑表面减阻测试装置、进水管路系统、出水管路系统、抽水装置以及储水装置,所述仿生非光滑表面减阻测试装置的进水端和出水端分别通过进水法兰、出水法兰与进水管路系统的出水口、出水管路系统的进水口管路连通,并保持仿生非光滑表面减阻测试装置内置的壳体水平布置;所述进水管路系统的进水口与抽水装置的出水口管路连通,抽水装置的抽水端、所述出水管路系统的出水口均连通至储水装置内,形成封闭的循环水路;所述进水管路系统的进水口处设有可供抽水装置的抽水端插入的抽水孔,用于将储水装置内的水依次抽入进水管路系统、仿生非光滑表面减阻测试装置、出水管路系统后回至储水装置内,形成一封闭的循环水路。
10.如权利要求9所述的模拟装置,其特征在于:所述抽水装置包括电机和立式轴流泵,所述立式轴流泵的驱动端与所述电机的输出轴相连,立式轴流泵的抽水端引入储水装置内,出水端与进水管路系统的进水口管路连通。