磁力牵引式超静音减压水池实验装置

摘要

本发明提供的是一种磁力牵引式超静音减压水池实验装置。包括水池壳体、牵引装置，所述牵引装置包括门式拖车、设置于门式拖车上的磁力牵引器以及被动导轨车，水池壳体为封闭式壳体，水池壳体的顶盖的内壁上带有被动导轨车轨道，被动导轨车置于被动导轨车轨上并与顶盖外部的磁力牵引器的位置相对应，被动导轨车上设置吊装基座。本发明的磁力牵引式超静音减压水池实验装置，由压力调节设备调节封闭水池内的压力大小，模拟压力相似环境；外置拖车通过磁场发生装置与被动导轨车产生电磁力，在磁力的牵引下，被动导轨车带动实验设备和实验对象随推车运动，完成各项实验。

权利要求

1.一种磁力牵引式超静音减压水池实验装置，包括水池壳体(6)、牵引装置，其特征是：所述牵引装置包括门式拖车(1)、设置于门式拖车(1)上的磁力牵引器(13)以及被动导轨车(15)，水池壳体为封闭式壳体，水池壳体的顶盖的内壁上带有被动导轨车轨道(17)，被动导轨车(15)置于被动导轨车轨(17)上并与顶盖外部的磁力牵引器(13)的位置相对应，被动导轨车(15)上设置吊装基座(9)。

2.根据权利要求1所述的磁力牵引式超静音减压水池实验装置，其特征是：水池壳体(6)内设置吸声板(14)，水池壳体(6)外设置隔声板(12)。

3.根据权利要求1所述的磁力牵引式超静音减压水池实验装置，其特征是：水池壳体的顶盖的厚度小于侧壁和底板的厚度。

4.根据权利要求1所述的磁力牵引式超静音减压水池实验装置，其特征是：水池壳体的顶盖上设置竖直挡板(11)，竖直挡板(11)下端连接水平挡板(7)，水平挡板(7)上设置吸声板(10。

5.根据权利要求1所述的磁力牵引式超静音减压水池实验装置，其特征是：水池壳体(6)与水池安装台(4)之间设置减震基座(5)。

6.根据权利要求1所述的磁力牵引式超静音减压水池实验装置，其特征是：门式拖车(1)与拖车导轨(2)之间的滚轮是橡胶或者是包有橡胶的第一静音轮(3)。

7.根据权利要求1所述的磁力牵引式超静音减压水池实验装置，其特征是：被动导轨车(15)与被动导轨车轨(17)之间设置第二静音轮(18)和第三静音轮(19)。

说明书

磁力牵引式超静音减压水池实验装置

技术领域

[0001] 本发明涉及的是一种减压水池，具体地说是一种磁力牵引式减压水池。

背景技术

[0002] 现有的船舶与海洋工程水动力、噪声和振动实验装置主要有：拖曳水池、减压水池、空泡水筒、低温冰水池、静音水池。现有的实验设备功能相对单一，只能完成有限的实验种类，并且，对水动力噪声、空泡噪声、振动等的实验效果不理想。而在不同实验设备中进行实验时，周围的流场环境、噪声环境等的差异会带来实验误差。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种能够准确模拟真实实验环境，功能齐全的磁力牵引式超静音减压水池实验装置。

[0004] 本发明的目的是这样实现的：

[0005] 包括水池壳体6、牵引装置，所述牵引装置包括门式拖车1、设置于门式拖车1上的磁力牵引器13以及被动导轨车15，水池壳体为封闭式壳体，水池壳体的顶盖的内壁上带有被动导轨车轨道17，被动导轨车15置于被动导轨车轨17上并与顶盖外部的磁力牵引器13的位置相对应，被动导轨车15上设置吊装基座9。

[0006] 本发明还可以包括：

[0007] 1.水池壳体6内设置吸声板14，水池壳体6外设置隔声板12。

[0008] 2.水池壳体的顶盖的厚度小于侧壁和底板的厚度。

[0009] 3.水池壳体的顶盖上设置竖直挡板11，竖直挡板11下端连接水平挡板7，水平挡板7上设置吸声板10。

[0010] 4.水池壳体6与水池安装台4之间设置减震基座5。

[0011] 5.门式拖车1与拖车导轨2之间的滚轮是橡胶或者是包有橡胶的第一静音轮3。

[0012] 6.被动导轨车15与被动导轨车轨17之间设置第二静音轮18和第三静音轮19。

[0013] 本发明提供的是一种多功能的船舶与海洋工程领域水动力实验装置。重点通过噪声控制技术，增加了空泡实验、水动噪声实验、空泡噪声实验等实验内容。

[0014] 本发明的磁力牵引式超静音减压水池实验装置，由压力调节设备调节封闭水池内的压力大小，模拟压力相似环境；外置拖车通过磁场发生装置与被动导轨车产生电磁力，在磁力的牵引下，被动导轨车带动实验设备和实验对象随推车运动，完成各项实验。通过拖车外置和设置隔音、吸声结构产生超静音环境，完成水动噪声、空泡噪声和振动实验。

[0015] 本发明的主要特点包括：

[0016] 1、水池主体为封闭式刚性体，可承受较大的正负压力；水池拖车设备安装在水池外部，将拖车的工作噪声和环境噪声与水池内部隔绝；与现有的实验水池不同，实验装置与拖车设备不直接连接，而是通过电磁牵引模块带动实验设备和实验对象运动。

[0017] 2、水池主体是完全气密的，可以控过压力调节设备调节水池内的压力，模拟压力相似条件；

[0018] 3、水池主体两侧和底部为钢筋混凝土结构，顶部为高强度高分子材料，顶部横剖面为拱形，提高耐压强度，底部设置隔振台；

[0019] 4、水池壳体外部安装有隔音板，隔绝外部工作噪声和环境噪声向水池内部传播；

[0020] 5、水池内壁面设置吸声材料，吸收实验过程中传递至池壁的水动力噪声，防止噪声在水池池壁反复反射，影响噪声测量；

[0021] 6、水池拖车设备安置在封闭式水池的外部，防止拖车工作的振动和噪声传递至水池内，提高水池的静音级别；

[0022] 7、实验设备和实验模型安装在水池顶部的被动导轨车上可沿水池长度方向自由运动；

[0023] 8、水池顶部的被动导轨车与水池外部的拖车设备不直接相连，两者通过电磁力联系，拖动实验设备和实验对象随拖车运动；

[0024] 9、水池顶部设置三组轨道，每个轨道上可以安装多个被动导轨车，用于安装实验模型、实验设备、观测仪器等；

[0025] 10、水池顶部的被动导轨车内部有强永磁模块组，作为被动磁极；

[0026] 11、拖车下方可以根据实验要求安装多组电磁模块，产生与水池顶部被动导轨车内强磁模块组对应的强磁场，通过磁场力拖动导轨车前进。

[0027] 本发明是一种多功能的实验设备，能够准确模拟真实实验环境，既能完成常规的阻力、推进、耐波性等水动力实验，也能进行空泡、噪声等对实验设备和环境要求很高的实验。有助于完善实验内容、提高实验精度和可靠性，并且降低了实验设备建造成本，充分利用实验设备资源。

附图说明

[0028] 图1为磁力牵引式超静音减压水池实验装置的结构示意图；

[0029] 图2为磁力牵引式超静音减压水池实验装置侧视图；

[0030] 图3为磁力牵引模块正视图；

[0031] 图4为磁力牵引模块侧视图。

具体实施方式

[0032] 下面举例对本发明做更详细的描述。

[0033] 本发明的磁力牵引式超静音减压水池实验装置主要由门式拖车1、水池壳体6、磁力牵引器13、被动导轨车15四大部分组成。门式拖车1通过第一静音轮3置于拖车轨道2上。水池壳体6为封闭式结构，外部包有隔声板12、内部包有吸声板14，顶盖上有被动导轨车导轨17、竖直挡板11、水平挡板7，水池壳体6与水池安装台4之间设置减震基座5。磁力牵引器
13包括励磁线圈21、磁力牵引器磁极20。被动导轨车15包括强永磁体16、第二静音轮18和第三静音轮19。被动导轨车15安装在水池壳体6上，磁力牵引器13安装在门式拖车1上，实验设备和实验对象安装在被动导轨车15上的吊装基座9上；实验过程中，由门式拖车1通过磁力牵引器13带动被动导轨车15运动，进而带动实验对象和实验仪器向前运动。其中的静音轮是橡胶轮或者是包有橡胶的轮。

[0034] 门式拖车1安装在水池外部，隔绝了拖车噪声向水池内部传递，同时门式拖车1的第一静音轮3作减震降噪处理。

[0035] 水池壳体6为全封闭结构，顶部厚度较薄以减小磁力牵引器13的磁极20与被动导轨车15上的强永磁体16之间的距离，增大牵引力。

[0036] 门式拖车1沿水池长度方向可以安装多组磁力牵引器13,用于牵引更多的实验设备，或增大牵引力，以牵引阻力较大的实验对象。

[0037] 由于水池壳体6的顶部较薄，因此水池顶部设置为拱形结构提高抗压能力，并且，挡板11和被动导轨车轨道17结构可以作为水池顶部的加强构件；沿拱形内壁面设置三组被动导轨车轨道17，每个轨道上可以安放多个被动导轨车15，用于安装实验对象和相应的实验设备。

[0038] 水池壳体6外壁安装隔声板12用于隔绝水池外部拖车工作噪声以及环境噪声向水池内部传播；内壁表面安装吸声板14用于吸收传播至壁面的噪声，去除反射声波。

[0039] 水池内部水平挡板7和竖直挡板11作用是减少自由液面8的影响，完成无自由液面水动力实验，具体通过调节水池水量和水平挡板11的高度来实现。

[0040] 结合图1、2、3、4，磁力牵引式超静音减压水池实验装置的工作原理为：

[0041] 1)水池壳体6为全封闭结构，可以通过压力控制设备调节水池内部的压力大小，达到空泡实验、噪声实验等的实验压力要求；

[0042] 2)实验对象通常需要以一定速度在水中运动，其速度控制主要由门式拖车1实现，非接触式磁力牵引通过磁力牵引模块实现；

[0043] 3)磁力牵引模块包括安装在门式拖车1上的磁力牵引器13和被动导轨车15两部分组成；

[0044] 4)磁力牵引器13通过励磁线圈21通电产生强磁场，被动导轨车15上安装强永磁体组，磁力牵引器13励磁线圈21通电后与强永磁体组产生磁场力，作为被动导轨车15前进的牵引力；

[0045] 5)水池的静音环节的实现包括两部分：门式拖车1外置，隔绝了影响较大的拖车工作噪声；水池外壁安装隔声板12，隔绝拖车工作噪声和环境噪声向水池内部传播；

[0046] 6)水池内壁安装吸声板14,吸收水池内部传递至壁面的噪声，消除声波的反射，降低反射声波对噪声测量的影响。

[0047] 磁力牵引式超静音减压水池实验装置是一种新型的多功能实验装置，用于船舶与海洋工程领域的水动力实验，本实验装置可以完成不同航行体、推进器、水中建筑等的水动力实验、水动噪声实验、空泡实验、空泡噪声实验、波浪载荷实验、有自由液面和无自由液面实验等一整套的水动力学实验。降低实验设备建造成本，提高实验设备资源的利用效率。尤其，本实验装置可以模拟超静音环境，提高水动噪声实验和空泡噪声实验的实验精度，推动相关学科发展。