【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于流體試驗，具體涉及一種水洞試驗裝置及試驗方法。
技術介紹
1、在水洞試驗中，閉式循環水洞系統因其可以重復使用試驗介質（水），減少水資源消耗和試驗成本，而被廣泛應用。
2、然而，現有的閉式循環水洞系統大多采用泵直接加壓的方式，這種方式在轉換水流方向時往往需要復雜的機械結構，不僅增加了設計的復雜性和制造成本，還可能因為頻繁啟停泵而影響試驗的穩定性和連續性。此外，直接使用泵加壓的方式在壓力控制上也存在一定的局限性，難以達到平滑、精確的壓力變化，這在要求水流條件模擬精度高的水洞試驗中尤為不利。
技術實現思路
1、針對相關技術中存在的不足之處，本專利技術提供一種水洞試驗裝置及試驗方法，旨在解決現有閉式循環水洞系統因采用泵直接加壓而導致水流方向轉換復雜、試驗穩定性差、壓力變化難以精確控制的問題。
2、本專利技術提供一種水洞試驗裝置，包括：
3、第一水倉和第二水倉，其內腔中均設有氣囊；兩個氣囊分別經一通氣管與外界的壓縮空氣源相連通，每一氣囊與其所在水倉的內壁之間形成水腔，每一水腔中均充滿水；
4、水洞試驗段，其進水口經進水三通閥分別與第一水倉和第二水倉的水腔相連通，其出水口經出水三通閥分別與第一水倉和第二水倉的水腔相連通；
5、水洞試驗裝置被配置為，向第一水倉的氣囊內充氣并對第二水倉的氣囊進行放氣，調節進水三通閥和出水三通閥的工作狀態，使第一水倉內的水在充氣壓力下流經水洞試驗段后進入第二水倉內，直至第二水倉內的水量達到預設
6、在其中一些實施例中，水洞試驗裝置還包括儲水箱及供水泵；儲水箱經注水管分別與第一水倉和第二水倉的水腔相連通；供水泵安裝于注水管上，以將儲水箱內的水泵入第一水倉和第二水倉的水腔中。
7、在其中一些實施例中，第一水倉和第二水倉的水腔上部分別經一溢流管與儲水箱相連通；每一溢流管上均設有可開關的閥門。
8、在其中一些實施例中，氣囊為伸縮氣囊，氣囊的上端連接于其所在水倉的腔頂上，通氣管貫穿氣囊所在水倉的頂壁并與氣囊相連通，氣囊的下端可在內部氣壓及外部水壓作用下上下往復移動。
9、在其中一些實施例中，第一水倉和第二水倉均為圓柱形筒倉，氣囊的外形呈圓柱形且可沿軸向伸縮，氣囊與其所在水倉呈共軸設置。
10、在其中一些實施例中，第一水倉的水腔下部經第一排水管與進水三通閥連接，且經第一回水管與出水三通閥連接；第二水倉的水腔下部經第二排水管與進水三通閥連接，且經第二回水管與出水三通閥連接。
11、在其中一些實施例中，壓縮空氣源為裝有壓縮空氣的儲氣罐。
12、本專利技術還提供一種水洞試驗方法，采用前述的水洞試驗裝置進行，包括以下步驟：
13、s1、分別對兩個氣囊進行預充氣，且使第一水倉氣囊內的初始氣壓小于第二水倉氣囊內的初始氣壓；
14、s2、啟動供水泵，將儲水箱內的水泵入第一水倉和第二水倉內，并使水充滿第一水倉的水腔、第二水倉的水腔、第一水倉與水洞試驗段之間的連接管路、第二水倉與水洞試驗段之間的連接管路、水洞試驗段；關閉供水泵；
15、s3、向第一水倉的氣囊內充氣，并對第二水倉的氣囊進行放氣，調節進水三通閥和出水三通閥的工作狀態，使第一水倉內的水在充氣壓力下流經水洞試驗段后進入第二水倉內，直至第二水倉內的水量達到預設值；停止向第一水倉的氣囊內充氣；
16、s4、切換進水三通閥和出水三通閥的工作狀態，向第二水倉的氣囊內充氣，并對第一水倉的氣囊進行放氣，使第二水倉內的水在充氣壓力下流經水洞試驗段后進入第一水倉內，直至第一水倉內的水量達到預設值；停止向第二水倉的氣囊內充氣；
17、s5、重復執行步驟s3、s4，使水持續流經水洞試驗段。
18、在其中一些實施例中，在步驟s3、s4中，第一水倉或第二水倉的氣囊在放氣過程中及放氣終了時，其氣囊內的氣壓始終大于零。
19、基于上述技術方案，本專利技術實施例中的水洞試驗裝置及試驗方法，能夠解決現有采用泵加壓的閉式循環水洞系統的不足之處，通過氣囊的充放氣及水洞試驗段前后兩個三通閥的切換，實現氣壓加載式水洞試驗的閉式循環運行，提高水洞試驗的穩定性、連續性和可靠性。
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1.一種水洞試驗裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的水洞試驗裝置，其特征在于，所述水洞試驗裝置還包括儲水箱及供水泵；所述儲水箱經注水管分別與第一水倉和第二水倉的水腔相連通；所述供水泵安裝于注水管上，以將所述儲水箱內的水泵入第一水倉和第二水倉的水腔中。
3.根據權利要求2所述的水洞試驗裝置，其特征在于，所述第一水倉和第二水倉的水腔上部分別經一溢流管與儲水箱相連通；每一所述溢流管上均設有可開關的閥門。
4.根據權利要求2所述的水洞試驗裝置，其特征在于，所述氣囊為伸縮氣囊，所述氣囊的上端連接于其所在水倉的腔頂上，所述通氣管貫穿氣囊所在水倉的頂壁并與氣囊相連通，所述氣囊的下端可在內部氣壓及外部水壓作用下上下往復移動。
5.根據權利要求4所述的水洞試驗裝置，其特征在于，所述第一水倉和第二水倉均為圓柱形筒倉，所述氣囊的外形呈圓柱形且可沿軸向伸縮，所述氣囊與其所在水倉呈共軸設置。
6.根據權利要求4所述的水洞試驗裝置，其特征在于，所述第一水倉的水腔下部經第一排水管與進水三通閥連接，且經第一回水管與所述出水三通閥連接；所述
7.根據權利要求2所述的水洞試驗裝置，其特征在于，所述壓縮空氣源為裝有壓縮空氣的儲氣罐。
8.一種水洞試驗方法，其特征在于，采用如權利要求2-7中任一項所述的水洞試驗裝置進行，包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的水洞試驗方法，其特征在于，在步驟S3、S4中，所述第一水倉或第二水倉的氣囊在放氣過程中及放氣終了時，其氣囊內的氣壓始終大于零。
...【技術特征摘要】
1.一種水洞試驗裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的水洞試驗裝置，其特征在于，所述水洞試驗裝置還包括儲水箱及供水泵；所述儲水箱經注水管分別與第一水倉和第二水倉的水腔相連通；所述供水泵安裝于注水管上，以將所述儲水箱內的水泵入第一水倉和第二水倉的水腔中。
3.根據權利要求2所述的水洞試驗裝置，其特征在于，所述第一水倉和第二水倉的水腔上部分別經一溢流管與儲水箱相連通；每一所述溢流管上均設有可開關的閥門。
4.根據權利要求2所述的水洞試驗裝置，其特征在于，所述氣囊為伸縮氣囊，所述氣囊的上端連接于其所在水倉的腔頂上，所述通氣管貫穿氣囊所在水倉的頂壁并與氣囊相連通，所述氣囊的下端可在內部氣壓及外部水壓作用下上下往復移動。
5.根據權利要求4所述的水洞試驗裝置，其特征在于，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐文龍，張霄，馮海暴，汪文杰，陳志超，
申請(專利權)人：嶗山國家實驗室，
類型：發明
國別省市：
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