用于水中超空泡及高速物体出入水的发射装置

摘要

本发明公开了一种用于水中超空泡及高速物体出入水的发射装置。包括高压气源、箱体支撑架、高速摄影仪、工控计算机、隔膜、安全截获器、水箱、球阀、发射管、平板、压力表、电磁阀、管阀连接器、缸阀连接器、高压气缸、支撑板、支撑柱、气体导管接口、气压测量接口和气体控制开关。试验物体通过高压气源所释放的氮气被驱动、加速，并通过发射管发射进入水箱，当试验物体自上而下和自下而上地通过液体自由面时，产生了伴随超空泡产生的入水和出水的流场。配合使用各种光学仪器和流场可视化仪器，能研究高速物体出入水时物体周围空化气泡的溃灭机理以及高速物体垂直出入水过程中所涉及到的液面和空泡面两个非线性自由边界之间的复杂的流体力学行为。

主权项

一种用于水中超空泡及高速物体出入水的发射装置，包括高压气源（1）、箱体支撑架（25）、高速摄影仪（24）、工控计算机（23）、两个隔膜（11，37）、安全截获器（18）、水箱（38）、水箱盖（21）、球阀（12）、发射管（9）、平板（14）；箱体支撑架（25）上端面的平板（14）中心开有通孔，平板（14）下端面同轴焊有法兰（13），法兰（13）向下依次安装球阀（12）和第一隔膜（11）以及第一法兰盖（10），平板（14）的上端面与水箱（38）的下端面固接，水箱盖（21）与水箱（38）的上端口通过蝴蝶铰链（22）连接，水箱盖（21）中心开有通孔，水箱盖（21）的上端面与安全截获器（18）连接，水箱盖（21）的下端面依次安装第二隔膜（37）和第二法兰盖（20），水箱（38）箱体四周设有观察窗口（15），高速摄影仪（24）的摄像头对准观察窗口（15）的液体自由面处，高速摄影仪（24）与工控计算机（23）相连，发射管（9）安放在球阀（12）下面，发射管（9）的发射口中心始终对准球阀（12）的阀口中心；其特征在于：还包括两根气体导管（2，6）、两个压力表（3，36）、密封圈（7）、电磁阀（27）、管阀连接器（26）、缸阀连接器（28）、高压气缸（30）、支撑板（31）、支撑柱（34）、气体导管接口（4）、气压测量接口（35）和气体控制开关（5）；发射管（9）的下端与管阀连接器（26）的上端相连接，电磁阀（27）的上端与管阀连接器（26）的下端相连接，电磁阀（27）的下端与缸阀连接器（28）的上端相连接，缸阀连接器（28）的下端与高压气缸（30）相连接，高压气缸（30）分别通过六角螺栓和第二螺母与支撑板（31）相连接，支撑柱（34）分别通过第一螺母与支撑板（31）相连接，气压测量接口（35）的右端与高压气缸（30）相焊接，气压测量接口（35）的左端与第二压力表（36）相连，气体导管接口（4）的左端与高压气缸（30）相焊接，气体导管接口（4）的右端与第二气体导管（6）的左端口相连，第二气体导管（6）的右端口与气阀控制开关（5）相连，第一气体导管（2）的左端口与气阀控制开关（5）相连，第一气体导管（2）的右端口与高压气源（1）相连，第一压力表（3）与第一气体导管（2）相连，所述两个隔膜（11，37）的径向几何形状为圆形，其截面积大小分别等于第一法兰盖（10）和法兰（13）的连接面截面积大小。