CN102539110A - 一种风阻特性测试装置及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明是设计一种风阻特性测试装置及其设计方法，其特征是：它至少包括依次密封连接的进风口、聚风风道、测试单元、圆形抽风管道、圆形抽风口，圆形抽风口内置有抽风机构，被测物置于测试单元的中心处，测试单元的外壁各方向均开有测试孔，用于风速和风压的测试，测试孔内分别固定有微压计和热球风速计，被测物前、后两端各固定一个微压计。根据空气动力学原理，抽风机构提供一定的风压和风量，通过低速风洞整流在工作段获得稳恒气流；根据通风管道风道特性的测试方法，被测物处于工作段并模拟实际使用状态，此时使用热球风速计测得的入口风速，通过第一微压计和第二微压计测得压降，即被测物23前后的压差，最后通过相关公式计算出相应的风阻系数，就反映了被测试样的风阻特性。

Description

一种风阻特性测试装置及其设计方法

技术领域

本发明属于通风部件的风阻系数测试技术领域，涉及一般通风部件和屏蔽通风部件的风阻系数测试装置。

背景技术

目前，市场中有许多通风部件，人们往往不能很准确的知道其通风性能，从而选择合适的通风部件。另外，随着现代军事电子技术的发展，使得军用电子装备所处的电磁环境非常恶劣。由于作战机动性的要求，屏蔽方舱在军用电子系统中获得了广泛的应用。由于环境等恶劣因素的存在，使得设备或系统的电磁环境恶化。一些方舱需要在不影响其整体屏蔽效能的前提下，还要对舱外进行通风，所以在设计时需要一种能够准确测试出通风部件风阻系数的测试装置就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是设计一种风阻特性测试装置及其设计方法，它能给一般通风部件和屏蔽通风部件提供准确风阻系数，适用于对各种通风部件的风阻特性测试。

本发明的技术方案是：设计一种风阻特性测试装置及其设计方法，其特征是：它至少包括依次密封连接的进风口、聚风风道、测试单元、圆形抽风管道、圆形抽风口，圆形抽风口内置有抽风机构，被测物置于测试单元的中心处，测试单元的外壁各方向均开有测试孔，用于风速和风压的测试，测试孔内分别固定有微压计和热球风速计，被测物前、后两端各固定一个微压计。

所述的抽风机构由抽风扇叶、连接杆、转轴、传动皮带、电机、调速装置组成，连接杆的一端固定有抽风扇叶，连接杆的另一端固定有转轴，转轴通过传动皮带与电机传动连接，电机与调速装置电连接，抽风扇叶置于圆形抽风口内，连接杆处于圆形抽风口的圆心位置。

所述的测试单元外壁为透明有机玻璃材质，一侧壁是通过合页连接的合页门，合页门上固定有手柄。

所述的进风口中固定有加强筋，加强筋之间固定有金属过滤网。

所述的聚风风道是一端口大、另一端口小的漏斗状结构，口大端与进风口固定连接，口小端与测试单元固定连接。

所述的圆形抽风口以及抽风机构均固定于风机支架上，进风口、聚风风道、测试单元、圆形抽风管道组成的风道结构固定于风道支架上，风机支架和风道支架将整个装置支撑起一定高度。

本发明的有益效果是：根据空气动力学原理，抽风机构提供一定的风压和风量，通过低速风洞整流在工作段获得稳恒气流；根据通风管道风道特性的测试方法，被测物处于工作段并模拟实际使用状态，此时使用热球风速计测得的入口风速，通过第一微压计和第二微压计测得压降，即被测物23前后的压差，最后通过相关公式计算出相应的风阻系数，就反映了被测试样的风阻特性。

附图说明

以下结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

图1为实施例总体结构示意图；

图2为本发明抽风机构结构示意图；

图3为本发明进风口结构示意图；

图4为封闭式低速风洞测试原理图。

图中：1、进风口；2、聚风风道；3、测试单元；4、圆形抽风管道；5、圆形抽风口；6、抽风扇叶；7、连接杆；8、转轴；9、传动皮带；10、电机；11、调速装置；12、风机支架；13、风道支架；14、测试孔；15、手柄；16、合页门；17、金属过滤网；18、加强筋；19、第一微压计；20、热球风速计；21、第二微压计；22、毕托管；23、被测物；24、工作段。

具体实施方式

实施例的风阻特性测试装置如图1、图2所示，它至少包括通过螺钉依次固定连接的进风口1、聚风风道2、测试单元3、圆形抽风管道4、圆形抽风口5，为了保证其连接面的密封性，根据每个连接面的大小和形状都安装有密封橡胶衬垫；圆形抽风口5内置有抽风机构，测试单元3的外壁各方向均开有测试孔14，用于风速和风压的测试，这样通过不同的位置便于测试风阻的平均值，使测试结果更加精准。被测物23置于测试单元3的中心处，被测物23周围与测试单元3外壁缝隙可根据实际尺寸使用泡沫填充物填充。

测试孔14内分别固定有微压计和热球风速计20，被测物23前、后两端各固定一个微压计，被测物23前端即进风口端固定有第一微压计19，被测物23后端即出风口端固定有第二微压计21，微压计和热球风速计20的测试探头端通过测试孔14延伸至测试单元3内，并通过毕托管22固定。

本发明不仅限于此，上述实施例只是最基本的结构。它的其它结构还可以有如下进一部改进。

所述的抽风机构由抽风扇叶6、连接杆7、转轴8、传动皮带9、电机10、调速装置11组成，连接杆7的一端固定有抽风扇叶6，连接杆7的另一端固定有转轴8，转轴8通过传动皮带9与电机10传动连接，电机10与调速装置11电连接，通过控制电机10转速的快慢来控制风速大小，抽风扇叶6置于圆形抽风口5内，连接杆7处于圆形抽风口5的圆心位置，本抽风机构空载风速范围：0.5～15m/s。

如图3所示，进风口1中可以固定有加强筋18，加强筋18之间固定有金属过滤网17，用于过滤环境中的杂质，避免抽风时杂质吸至被测物23上后影响其测试的准确性。

所述的聚风风道2是一端口大、另一端口小的漏斗状结构，口大端与进风口1固定连接，口小端与测试单元3固定连接，这样就能将进风口1入风集中至测试单元3入口。

所述的测试单元3外壁为透明有机玻璃材质，方便测试时观察使用，一侧壁是通过合页连接的合页门16，合页门16上固定有手柄15，通过拉动手柄15打开合页门16方便被测物件的放入和取出，合页门四周装有密封衬垫。

所述的圆形抽风口5以及抽风机构均固定于风机支架12上，进风口1、聚风风道2、测试单元3、圆形抽风管道4组成的风道结构固定于风道支架13上，风机支架12和风道支架13将整个装置支撑起一定高度。

本装置的测试原理如下：

如图4所示，风阻特性测试装置采用抽风机构送风，根据空气动力学原理，抽风机构提供一定的风压和风量，通过低速风洞整流在工作段24获得稳恒气流；根据通风管道风道特性的测试方法，被测物23处于工作段并模拟实际使用状态，此时使用热球风速计20测得的入口风速，通过第一微压计19和第二微压计21测得压降，即被测物23前后的压差，就反映了被测试样的风阻特性。

在封闭式低速风洞的实际测试中，热球风速仪20测量获得试样的入口风速V；然后在被测物23迎风面，即被测物23前端插入第一微压计19，测量风压p₁；最后拔出第一微压计19，在被测物23背风面，即被测物23后插入第二微压计21，测量风压p₂。

经过被测试样的压力损失(压降)即为：

Δp＝p₁-p₂

相应的风阻系数为：

Claims (6)

1.一种风阻特性测试装置及其设计方法，其特征是：它至少包括依次密封连接的进风口(1)、聚风风道(2)、测试单元(3)、圆形抽风管道(4)、圆形抽风口(5)，圆形抽风口(5)内置有抽风机构，被测物(23)置于测试单元(3)的中心处，测试单元3的外壁各方向均开有测试孔14，用于风速和风压的测试，测试孔(14)内分别固定有微压计和热球风速计(20)，被测物(23)前、后两端各固定一个微压计。

2.根据权利要求1所述的一种风阻特性测试装置及其设计方法，其特征是：所述的抽风机构由抽风扇叶(6)、连接杆(7)、转轴(8)、传动皮带(9)、电机(10)、调速装置(11)组成，连接杆(7)的一端固定有抽风扇叶(6)，连接杆(7)的另一端固定有转轴(8)，转轴(8)通过传动皮带(9)与电机(10)传动连接，电机(10)与调速装置(11)电连接，抽风扇叶(6)置于圆形抽风口(5)内，连接杆(7)处于圆形抽风口(5)的圆心位置。

3.根据权利要求1所述的一种风阻特性测试装置及其设计方法，其特征是：所述的测试单元(3)外壁为透明有机玻璃材质，一侧壁是通过合页连接的合页门(16)，合页门(16)上固定有手柄(15)。

4.根据权利要求1所述的一种风阻特性测试装置及其设计方法，其特征是：所述的进风口(1)中固定有加强筋(18)，加强筋(18)之间固定有金属过滤网(17)。

5.根据权利要求1所述的一种风阻特性测试装置及其设计方法，其特征是：所述的聚风风道(2)是一端口大、另一端口小的漏斗状结构，口大端与进风口(1)固定连接，口小端与测试单元(3)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种风阻特性测试装置及其设计方法，其特征是：所述的圆形抽风口(5)以及抽风机构均固定于风机支架(12)上，进风口(1)、聚风风道(2)、测试单元(3)、圆形抽风管道(4)组成的风道结构固定于风道支架(13)上，风机支架(12)和风道支架(13)将整个装置支撑起一定高度。

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