| 主权项 |
一种旋转变径圆管内流场测试实验装置，由变径圆管单元、支撑与连接单元、动力与传动单元和折射率补偿单元四部分组成；所述变径圆管单元，其功能在于使流体发生旋转，由圆管状的入口与多段直径不同的直管或变径管连接后组成；其中，由左至右依次为溢流管（3）、溢流嘴（9）、切向入口盘（10）、有机玻璃变径管（12）、锥管（15）与尾管（20），所述溢流管、溢流嘴、切向入口盘、有机玻璃变径管、锥管与尾管之间均采用法兰与螺栓进行连接，通过止口配合以保证组装后整体的同轴度要求；所述溢流管为一端带法兰的管结构，管中部的外壁开有键槽与环槽，用于安装同步带轮，法兰一侧的内孔开有螺纹，用于安装溢流嘴；所述溢流嘴为一端带外螺纹的管结构；所述切向入口盘为中空盘状法兰结构，其内孔径与有机玻璃变径管（12）的直管段内径相等，盘的一侧开有两个切向入口，流道形式为渐变截面，为液体进入变径圆管提供了通道，并使其形成螺旋流动；所述有机玻璃变径管为两端带法兰的有机玻璃材质变径管结构，其不同直径段又以此分为直管段、大锥段与小锥段；所述锥管为一端带法兰的管结构，法兰侧内孔为锥孔，锥度与有机玻璃变径管（12）的小锥段相同，锥管后部内孔为直孔，锥管外壁中部开有键槽与环槽，用于安装同步带轮；所述锥管末端开有键槽、半环槽以及密封圈安装槽，用于安装可拆卸的活动法兰；所述尾管同样为一端带法兰的管结构，法兰端用于与锥管法兰连接，其内孔为阶梯孔结构，法兰端内孔略大，与锥管及O型密封圈配合；所述支撑与连接单元的功能在于支撑所述变径圆管单元，实现动静分开并使管线联通；所述支撑与连接单元包括支撑座与导轨组件（21），由轴承座（4）、轴承座底座（31）和调心球轴承（5）构成的轴承座组件，由入口腔（8）与入口腔透盖（7）构成的入口腔组件，由出口腔（1）与出口透盖（2）构成的出口组件，驱动轴支架（34），支脚（39），以及出口底座板（32）与入口底座板（33）；所述导轨组件由导轨与驱动轴支架（34）组成，其作用是承托所述变径圆管单元，所述导轨的结构为矩形与三角形的组合导轨，能够较好的保证支撑结构装配后的同轴精度；出口组件分别位于所述变径圆管单元的两端，与溢流管（3）以及尾管（20）相连，溢流管（3）和尾管（20）的两端分别插入前、后端的出口组件中，所述前、后端的出口组件均由出口腔（1）与出口透盖（2）连接后构成，溢流管（3）和尾管（20）的两端与所述前、后出口组件间采用PTEF唇形密封圈（22）进行密封；溢流管（3）穿过出口透盖（2），溢流管（3）在工作过程中发生旋转，而出口透盖（2）静止，二者间采用与PTEF唇形密封圈（22）相同规格的密封圈实现旋转密封；所述前、后端出口组件通过出口底座板（32）与导轨（21）连接；所述轴承座组件分别安装在溢流管（3）、锥管（15）与尾管（20）上，起到支撑的作用；所述入口腔组件安装在有机玻璃变径管（12）的入口位置，起到容纳有机玻璃变径管（12）入口，连接外部管线并实现入口与变径圆管动静分开的功能；溢流管（3）由入口腔透盖（7）穿过，同样采用与PTEF唇形密封圈相同规格的密封圈实现旋转密封；所述入口腔组件通过入口底座板（33）与导轨（21）连接；两个驱动轴支架（34）上开有T型槽，用于安装驱动轴轴承座（4），下端安装支脚（38），支脚（38）由上下两个螺母安装在驱动轴支架（34）上；驱动轴支架（34）通过T型槽以及螺旋与导轨（21）的侧面相连；所述轴承座组件安装在两个驱动轴支架（34）上，起到支撑驱动轴（27）的作用；所述变径圆管单元中的溢流管（3）、锥管（15）与尾管（20）分别安装在四个相同规格的轴承座（4）上；所述动力与传动单元，负责提供动力并将动力传递至所述变径圆管单元；所述动力与传动单元包括电机（24）、第一V带轮（26）与第二V带轮（27）、传动轴（25）、相同规格的2个第二同步带轮（30）、相同规格的2个第一同步带轮（6）、两条同步带（29）；其中，电机（24）通过可调节的电机安装板（35）安装在地面上，电机轴转矩由第二V带轮（27）通过V带（28）传递至第一V带轮（26），第一V带轮（26）安装在驱动轴（25）上，其旋转使驱动轴（25）旋转，驱动轴（25）带动两端第二同步带轮（30），第二同步带轮（30）通过同步带（29）驱动第一同步带轮（6）旋转，另一端驱动形式相同，从而驱动整个变径圆管单元旋转；传动轴（25）通过轴承座（4）安装在支架（34）上；所述折射率补偿单元包括水槽组件（11）、水槽透盖（14）与双侧有机玻璃板（36）；水槽组件（11）的一侧为与入口腔相连的法兰结构，水槽组件（11）的另一侧端面开阶梯孔，用于安装水槽透盖（14）的法兰；水槽组件（11）通过法兰连接安装在入口腔（8）右侧，有机玻璃变径管（12）由左至右穿过，在有机玻璃变径管（12）的大直管段与小锥段法兰位置采用2个PTEF唇形密封圈（13）实现旋转动密封；水槽组件（11）上部为开口结构，水槽组件（11）的两侧为有机玻璃板（36），采用螺栓与密封垫连接到水槽组件（11）上，水槽组件（11）的内部用于充满实验介质；所述折射率补偿单元通过T型槽螺栓安装在导轨组件（21）上。 |
