一种气垫船模型垫升风机系统性能曲线测调装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种调试风机系统性能曲线的试验装置。
【背景技术】
[0002]气垫船的垫升系统是气垫船维持垫升状态的唯一装置，风机系统则是整个垫升系统动力的源泉。由于气垫船模型所用的垫升风机尺寸小，但性能要求高，且市场需求不大，因而没有专门的风机型号来满足气垫船模型试验的垫升风机需求，因此，需要根据试验实际要求来对所选的垫升风机进行风机性能曲线测试，调试出满足气垫船模型试验要求的风机系统性能状态，这对于气垫船模型试验是至关重要的。现有的风机性能测试方法都是针对工业通风机，测试装置结构复杂，且只能测试试验风机的性能曲线。由于气垫船模型试验对于垫升风机系统性能特性曲线有特殊的要求，不仅仅需要测试出所用的垫升风机系统性能曲线，还需要能够改变垫升风机性能曲线，最终调试出满足试验用风机性能要求的垫升风机系统工作状态。目前，还没有发现有专门针对气垫船模型垫升风机系统性能测试及调试装置。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供测试多尺寸垫升风机系统性能曲线的一种气垫船模型垫升风机系统性能曲线测调装置。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:
[0005]本实用新型一种气垫船模型垫升风机系统性能曲线测调装置，其特征是:包括测试风筒、固定测试风筒外置铁架，固定测试风筒外置铁架里设置固定测试风筒内置铁架，测试风筒穿过固定测试风筒外置铁架，并通过固定测试风筒螺栓安装在固定测试风筒内置铁架里，测试风筒的两端分别设置垫升风机和节流装置，垫升风机与测试风筒通过环套连接固定，测试风筒内径与垫升风机内径一致，测试风筒上靠垫升风机一侧的端部均匀设置测试风筒排气口，测试风筒上靠节流装置一侧的端部设置用于安装压力测试仪和流量测试仪的安装孔，压力测试仪和流量测试仪通过安装孔安装在测试风筒上，压力测试仪和流量测试仪的探头位于测试风筒内部。
[0006]本实用新型还可以包括:
[0007]1、所述的节流装置为中间设置通孔的圆环，节流装置之间的通孔大小不等，测试风筒的端部根据通孔的大小更换节流装置。
[0008]本实用新型的优势在于:本实用新型采用简单可靠的钢制框架结构以及可更换风筒方式，可以在不改变测试装置整体结构的基础上，只需更换与测试垫升风机尺寸一致的风筒，即可正常完成所需垫升风机系统性能曲线的测试。同时，在靠近风机安装处的风筒筒身进行开孔排气，在试验中控制排气孔的数量，从而调整排气总面积的大小，就可以有效的调整垫升风机的喘振区域。本实用新型可以有效的测试气垫船模型不同尺寸的垫升风机系统性能曲线，同时在测试垫升风机系统的性能曲线基础上，可以调整测试装置的测试状态从而调整垫升风机系统性能特性曲线的变化，最终调试出满足试验要求的垫升风机系统状态，实现在气垫船模型试验中对实船垫升风机系统性能特性曲线的模拟。这是一种方便有效的气垫船模型垫升风机系统性能的测调装置。
【附图说明】
[0009]图1a为本实用新型的测试风筒结构示意图，图1b为第一种通孔尺寸的节流装置示意图，图1c为第二种通孔尺寸的节流装置示意图，图1d为第三种通孔尺寸的节流装置示意图，图1e为第四种通孔尺寸的节流装置示意图；
[0010]图2为本实用新型的结构示意图；
[0011]图3为本实用新型的正视图；
[0012]图4为同一排气面积比下不同转数时的风机性能特性曲线对比图；
[0013]图5为同一转速下排气口面积变化时的风机性能特性曲线对比图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述:
[0015]结合图1?5，本实用新型能够根据试验用风机尺寸，及时调整测试风筒尺寸，进而测试多尺寸垫升风机系统性能曲线，同时通过调整测试装置上的排气孔面积，从而改变垫升风机系统的喘振区(即风机性能不稳定区域)，最终调试出符合试验要求的风机性能曲线，从而确定符合试验要求的垫升风机系统工作状态。
[0016]正方体钢制架19，前后两个框面内部设有风筒固定钢架15，钢架15底部延伸四根钢脚；测试风筒7从钢架19前后面穿过，通过固定测试风筒螺栓14固定，风筒7 —端为垫升风机安装处1，图1a中测试风筒7内部横向箭头方向为测试风筒中气流方向8，另一端为节流装置安装处，靠近风机安装处的风筒筒壁开设排气孔3、4，，图1a中上、下箭头方向所指为测试风筒排气方向5、6，靠近节流装置安装处的风筒筒壁开设测流孔和测压孔9，图1a中测试风筒7右侧箭头方向为测试风筒出口端气流方向12。
[0017]测试装置架19为钢制，测试风筒7为硬质塑料。
[0018]测试风筒7内径与垫升风机内径一致，测试风机与风筒7通过环套连接固定。
[0019]节流装置11安装处所设的节流片有多种尺寸，如图1所示的第一种通孔尺寸的节流装置11-1，第二种通孔尺寸的节流装置11-2，第三种通孔尺寸的节流装置11-3，第四种通孔尺寸的节流装置11-4，用于调整风筒出口面积。
[0020]沿筒身气流方向开设多圈数量相等的排气孔3、4。
[0021]通过更换测试风筒7，满足多尺寸的垫升风机系统的性能测试
[0022]通过调整测试风筒7排气总面积，调试垫升风机系统的性能曲线。
[0023]本实用新型是根据气垫船模型试验中的风道尺寸选取大小一致的风筒作为风机测试试验用风道。该风筒7 —端安装固定好气垫船模型使用的垫升风机，提供试验用风机流量和压力；另一端可安装设有各种尺寸的节流装置11，方便调整出口的的泄流面积。垫升风机系统与调控器相连，旋转调控器上的“频率调节”按钮，调节风机工作频率，从而调整风机转速，进而达到调整风机流量的目的。
[0024]在安装风机的风筒7—端，根据气垫船模型试验中垫升风机系统的实际结构状况，确定在风筒端口一定距离处，根据相关计算，环绕筒身开一系列面积相同的排气孔3、4，同时为了明确表示不同排气孔总面积对风机性能特性曲线的影响，将排气孔总面积与风筒截面积的比值定义为排气面积比。在风筒7另一端，距离出口处一定位置的筒身处开孔9，分别供压力及流量测试仪使用。
[0025]将设置好的风筒7整体安装固定在事先设计好的铁架19上，启动风机，即可以开始测试风机性能:固定风机转速，调整节流装置11的尺寸，即调整出口的泄流面积，从而能得到所测试风机系统的性能特性曲线。步骤如下:
[0026]a、如图1所示，根据试验实际情况，将排气孔3、4布置在测试风筒靠近进气口 2处，将压力及流量测量孔9布置在靠近出气口 10处；
[0027]b、如图2、图3所示，将测试风筒牢固的安装在设计好的固定装置15、19中，然后对风扇转速η调整，通过变频器将频率调到指定值，从而确定风机转速，并稳定风机转速；
[0028]C、风扇流量测量:根据安装图，并将流量计17的探头通过流量测点伸入至风筒中心位置，然后待电流稳定后每隔5秒记录一次流量值，一共记录10个值，取其平均值；
[0029]d、风机总压测量:根据安装图，并将流量计的压力测试管接到压力测点处的皮托管18，待风筒流场稳定后，直接读取压力值。
[0030]当风机在某个恒定转速下，确定一定的排气孔面积，最后通过调整节流装置，即调整试验风筒出口面积(取多种出口面积)，重复上述压力及流量的的测试过程，记录不同出口面积的压力和流量，即可绘制出风机某个转速下，某个排气面积下的压力和流量曲线。
[0031]为了调试出满足试验要求的垫升风机系统工作状态，一方面调整调试装置中风筒上的排气面积比，即通过调整排气孔总面积大小，能够移动垫升风机的喘振区(即风机性能不稳定区域)，使其远离或偏离垫升风机系统的设计工作点；另一方面，则通过调整风机的转速，即通过增加或减少风机的转速，使垫升风机在流量相同的情况下，其压力增大或减小。通过这两个举措，就可以调整垫升风机系统性能特性曲线的变化。经过上述方式的不断反复试验，即可调试出在某个排气面积比及某个转速下，满足试验要求的垫升风机系统性能特性曲线，同时找到试验用垫升风机系统的工作状态，为气垫船模型试验提供关键的技术支持。
【主权项】
1.一种气垫船模型垫升风机系统性能曲线测调装置，其特征是:包括测试风筒、固定测试风筒外置铁架，固定测试风筒外置铁架里设置固定测试风筒内置铁架，测试风筒穿过固定测试风筒外置铁架，并通过固定测试风筒螺栓安装在固定测试风筒内置铁架里，测试风筒的两端分别设置垫升风机和节流装置，垫升风机与测试风筒通过环套连接固定，测试风筒内径与垫升风机内径一致，测试风筒上靠垫升风机一侧的端部均匀设置测试风筒排气口，测试风筒上靠节流装置一侧的端部设置用于安装压力测试仪和流量测试仪的安装孔，压力测试仪和流量测试仪通过安装孔安装在测试风筒上，压力测试仪和流量测试仪的探头位于测试风筒内部。
2.根据权利要求1所述的一种气垫船模型垫升风机系统性能曲线测调装置，其特征是:所述的节流装置为中间设置通孔的圆环，节流装置之间的通孔大小不等，测试风筒的端部根据通孔的大小更换节流装置。
【专利摘要】本实用新型的目的在于提供一种气垫船模型垫升风机系统性能曲线测调装置，包括测试风筒、固定测试风筒外置铁架，固定测试风筒外置铁架里设置固定测试风筒内置铁架，测试风筒穿过固定测试风筒外置铁架，测试风筒的两端分别设置垫升风机和节流装置，垫升风机与测试风筒通过环套连接固定，测试风筒内径与垫升风机内径一致，测试风筒上靠垫升风机一侧的端部均匀设置测试风筒排气口，测试风筒上靠节流装置一侧的端部设置用于安装压力测试仪和流量测试仪的安装孔，压力测试仪和流量测试仪通过安装孔安装在测试风筒上，压力测试仪和流量测试仪的探头位于测试风筒内部。本实用新型可实现在气垫船模型试验中对实船垫升风机系统性能特性曲线的模拟。
【IPC分类】F04D27-00
【公开号】CN204493246
【申请号】CN201520073727
【发明人】刘宁, 任慧龙, 赵晓东, 李辉, 冯国庆, 李陈峰, 孙树政, 刘磊磊, 黄木, 张航
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年1月30日