CN110132529A - 模拟移动式下击暴流的物理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模拟移动式下击暴流的物理装置，包括风洞流道，风洞流道内设有模拟试验区，模拟试验区的一侧侧面上设有模拟试验通孔，模拟试验通孔上安装设有模拟风口二维平面移动装置；模拟风口二维平面移动装置包括覆盖在模拟试验通孔上的软质遮挡带，软质遮挡带上设有模拟风口，且软质遮挡带的两端分别设有用于驱动其移动并使模拟风口在模拟试验通孔区域内做二维平面移动的模拟风口移动机构；模拟风口移动机构包括用于收放卷软质遮挡带的收放卷辊和用于驱动收放卷辊沿其轴向方向移动的轴向移动机构；还包括与模拟风口同步移动的下击暴流模拟器安装架和用于模拟下击暴流的下击暴流模拟器，能够模拟移动状态下的下击暴流。

Description

模拟移动式下击暴流的物理装置
技术领域
本发明属于风洞技术领域，具体的为一种模拟移动式下击暴流的物理装置。
背景技术
风洞(wind tunnel)即风洞实验室，是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行 器或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管 道状实验设备，它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一。
公开号为CN107655656A的中国专利申请公开了一种下击暴流模拟装置，包括：压缩空气 罐、支撑架、缓冲机构和试验设备；所述压缩空气罐通过所述支撑架固定于地面上方；所述 压缩空气罐出气口端向下并垂直于地面；所述缓冲机构的第一端与所述压缩空气罐远离出气 口端的一端连接，缓冲机构的第二端与所述支撑架连接，用于减缓压缩空气罐释放气体时产 生的后坐力；所述试验设备设置于所述压缩空气罐出气口端与地面之间。
通过现有的下击暴流模拟器能够模拟下击暴流，但现有技术中，在风洞中利用下击暴流 模拟器模拟下击暴流时，需要在风洞顶面开设模拟风口，但是现有的风洞中，模拟风口和下 击暴流模拟器的位置是固定的，即下击暴流模拟器只能够在固定位置处模拟下击暴流。然而 在自然环境中，下击暴流往往具有一定的水平速度，即在自然环境中，下击暴流的位置往往 不是固定的，现有的风洞无法模拟移动状态下的下击暴流。
发明内容
有鉴于此，为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种模拟移动式下击 暴流的物理装置。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种模拟移动式下击暴流的物理装置，包括风洞流道，所述风洞流道内设有模拟试验区， 所述模拟试验区的一侧侧面上设有模拟试验通孔，所述模拟试验通孔上安装设有模拟风口二 维平面移动装置；
所述模拟风口二维平面移动装置包括覆盖在所述模拟试验通孔上的软质遮挡带，所述软 质遮挡带上设有模拟风口，且所述软质遮挡带的两端分别设有用于驱动其移动并使所述模拟 风口在所述模拟试验通孔区域内做二维平面移动的模拟风口移动机构；
所述模拟风口移动机构包括用于收放卷所述软质遮挡带的收放卷辊和用于驱动所述收放 卷辊沿其轴向方向移动的轴向移动机构；
还包括与所述模拟风口同步移动的下击暴流模拟器安装架，所述下击暴流模拟器安装架 上安装设有用于模拟下击暴流的下击暴流模拟器。
进一步，所述收放卷辊上设有用于驱动其转动进而收卷或放卷所述软质遮挡带的收放卷 驱动机构；所述收放卷驱动机构包括收放卷电机和与所述收放卷电机传动连接的收放卷变速 箱，所述收放卷变速箱的输出轴与所述收放卷辊传动连接。
进一步，所述轴向移动机构包括与所述收放卷辊平行设置的螺杆和旋转配合套装在所述 收放卷辊的转轴上并与所述收放卷辊同步轴向移动的移动板，所述螺杆与所述移动板螺纹配 合。
进一步，所述螺杆上设有用于驱动其转动的丝杆驱动机构；所述丝杆驱动机构包括丝杆 电机和与所述丝杆电机传动连接的丝杆变速箱，所述丝杆变速箱的输出轴与所述螺杆传动连 接。
进一步，所述轴向移动机构还包括与所述收放卷辊平行设置的第一导轨，所述移动板上 设有与所述第一导轨配合的第二导轨。
进一步，还包括分别位于所述模拟试验通孔两端并用于导向所述软质遮挡带的两根导向 辊，所述导向辊与所述收放卷辊平行并与所述收放卷辊同步轴向移动。
进一步，所述软质遮挡带的宽度大于等于所述模拟试验通孔的宽度的两倍，所述模拟风 口的几何中心落在所述软质遮挡带的中心线上。
进一步，所述下击暴流模拟器安装架上设有与所述软质遮挡带垂直的第一滑轨，所述下 击暴流模拟器滑动配合安装在所述第一滑轨上，且所述下击暴流模拟器安装架上设有用于驱 动所述下击暴流模拟器沿着所述第一滑轨移动的下击暴流模拟器驱动机构。
进一步，所述第一滑轨相对于所述模拟风口的轴线环形均布设置为至少两个。
进一步，所述软质遮挡带的两侧分别设有夹板机构；所述夹板机构包括两块夹板，所述 软质遮挡带位于两块所述夹板之间，两块所述夹板的两端分别旋转配合套装在对应的所述收 放卷辊的转轴上并与所述收放卷辊同步轴向移动。
进一步，所述下击暴流模拟器安装架包括固定安装在所述软质遮挡带上并与所述模拟风 口对应设置的硬质安装板，所述第一滑轨固定安装在所述硬质安装板上，所述下击暴流模拟 器安装架与分别位于所述软质遮挡带两侧的所述夹板之间滑动配合。
本发明的有益效果在于：
本发明的模拟移动式下击暴流的物理装置，通过在模拟试验区的侧面上设置模拟试验通 孔，并利用软质遮挡带覆盖在模拟试验通孔，如此，能够有效避免模拟试验通孔影响风洞流 道内的气流；通过在软质遮挡带上设置模拟风口，并利用模拟风口二维平面移动装置驱动软 质遮挡带在模拟试验通孔所在的区域内沿着垂直的两个方向移动，如此，即可驱动模拟风口 在模拟试验通孔所在的区域内沿着垂直的两个方向上移动，即模拟风口可在模拟试验通孔所 在的区域内做二维平面移动；通过设置与模拟风口同步移动的下击暴流模拟器安装架，即可 驱动下击暴流模拟器在跟随模拟风口做同步的二维平面移动，能够模拟移动状态下的下击暴 流。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明模拟移动式下击暴流的物理装置实施例的结构示意图；
图2为图1的A详图；
图3为图1的B详图；
图4为图1的俯视图；
图5为图4中硬质安装板所在区域的结构示意图。
附图标记说明：
1-风洞流道；2-模拟试验区；3-软质遮挡带；4-模拟风口；5-收放卷辊；6-收放卷电机； 7-收放卷变速箱；8-螺杆；9-移动板；10-丝杆电机；11-丝杆变速箱；12-第一导轨；13-第 二导轨；14-导向辊；15-夹板；16-下击暴流模拟器安装架；17-下击暴流模拟器；18-第一滑 轨；19-硬质安装板；20-滑块；21-模拟器驱动螺杆；22-模拟器驱动电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的 理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示，为本发明模拟移动式下击暴流的物理装置实施例的结构示意图。本实施例 的模拟移动式下击暴流的物理装置，包括风洞流道1，风洞流道1内设有模拟试验区2，模拟 试验区2的一侧侧面上设有模拟试验通孔，模拟试验通孔上安装设有模拟风口二维平面移动 装置。本实施例的模拟风口二维平面移动装置包括覆盖在模拟试验通孔上的软质遮挡带3， 软质遮挡带3上设有模拟风口4，且软质遮挡带3的两端分别设有用于驱动其移动并使模拟 风口4在模拟试验通孔区域内做二维平面移动的模拟风口移动机构。本实施例的模拟风口移 动机构包括用于收放卷软质遮挡带3的收放卷辊5和用于驱动收放卷辊5沿其轴向方向移动 的轴向移动机构。
具体的，本实施例的收放卷辊5上设有用于驱动其转动进而收卷或放卷软质遮挡带3的 收放卷驱动机构。本实施例的收放卷驱动机构包括收放卷电机6和与收放卷电机6传动连接 的收放卷变速箱7，收放卷变速箱7的输出轴与收放卷辊5传动连接。通过分别控制与两根 收放卷辊5传动连接的收放卷电机6同步转动，即可驱动模拟风口4在垂直于收放卷辊5的 轴向方向上移动。
具体的，本实施例的轴向移动机构包括与收放卷辊5平行设置的螺杆8和旋转配合套装 在收放卷辊5的转轴上并与收放卷辊5同步轴向移动的移动板9，螺杆8与移动板9螺纹配 合。优选的，本实施例的收放卷辊5的转轴的两端均设有与其旋转配合的移动板9，两块移 动板9均与螺杆8螺纹配合，可使收放卷辊5沿轴向移动更加平稳。本实施例的螺杆8上设有用于驱动其转动的丝杆驱动机构。具体的，丝杆驱动机构包括丝杆电机10和与丝杆电机10传动连接的丝杆变速箱11，丝杆变速箱11的输出轴与螺杆8传动连接，通过控制两个丝杆电机10同步转动，，即可驱动两根收放卷辊5沿其轴向同步移动，进而驱动模拟风口4沿着收放卷辊5轴向的方向移动。优选的，本实施例的轴向移动机构还包括与收放卷辊5平行设置的第一导轨12，移动板9上设有与第一导轨12配合的第二导轨13，用于移动导向。
进一步，本实施例用于模拟移动状态下下击暴流的风洞还包括分别位于模拟试验通孔两 端并用于导向软质遮挡带3的两根导向辊14，导向辊14与收放卷辊5平行并与收放卷辊5 同步轴向移动，用于导向软质遮挡带3，使软质遮挡带3能够完全覆盖在模拟试验通孔上。
进一步，软质遮挡带3的宽度大于等于模拟试验通孔的宽度的两倍，模拟风口4的几何 中心落在软质遮挡带3的中心线上。如此，可使模拟风口4的二维平面移动区域完全覆盖模 拟试验通孔所在的区域。
本实施例的模拟试验通孔设置在风洞流道1的顶面上，当然根据需要，也可以将模拟试 验通孔设置在风洞流道1的侧面或底面上，不再累述。
本实施例模拟移动式下击暴流的物理装置，还包括与模拟风口4同步移动的下击暴流模 拟器安装架16和用于模拟下击暴流的下击暴流模拟器17，下击暴流模拟器安装架16上设有 与软质遮挡带3垂直的第一滑轨18，下击暴流模拟器17滑动配合安装在第一滑轨18上，且 下击暴流模拟器安装架16上设有用于驱动下击暴流模拟器17沿着第一滑轨18移动的下击暴 流模拟器驱动机构。
进一步，本实施例的软质遮挡带3的两侧分别设有夹板机构。具体的，夹板机构包括两 块夹板15，软质遮挡带3位于两块夹板15之间，两块夹板15的两端分别旋转配合套装在对 应的收放卷辊5的转轴上并与收放卷辊5同步轴向移动，本实施例的两块夹板15的两端分别 旋转配合套装在对应的收放卷辊5和导向辊14的转轴上。通过设置夹板机构，能够防止软质 遮挡带3位于模拟试验通孔中间部位的区域在风洞流道1内部的气流作用下变形，进而避免 对风洞流道1内的气流造成干扰。具体的，本实施例的下击暴流模拟器安装架16包括固定安 装在软质遮挡带3上并与模拟风口4对应设置的硬质安装板19，第一滑轨18固定安装在硬 质安装板19上，下击暴流模拟器安装架16与分别位于软质遮挡带3两侧的夹板15之间滑动 配合。
第一滑轨18相对于模拟风口4的轴线环形均布设置为至少两个，本实施例的第一滑轨 18相对于模拟风口4的轴线环形均布设置为至少4个。本实施例的下击暴流模拟器安装架16 上设有与第一滑轨18滑动配合的滑块20，本实施例的下击暴流模拟器驱动机构包括与第一 滑轨18平行的模拟器驱动螺杆21，模拟器驱动螺杆21与其中一块滑块20之间螺纹配合， 且第一滑轨18上固定安装设有用于驱动模拟器驱动螺杆21转动的模拟器驱动电机22。
本实施例模拟移动式下击暴流的物理装置，通过在模拟试验区的侧面上设置模拟试验通 孔，并利用软质遮挡带覆盖在模拟试验通孔，如此，能够有效避免模拟试验通孔影响风洞流 道内的气流；通过在软质遮挡带上设置模拟风口，并利用模拟风口二维平面移动装置驱动软 质遮挡带在模拟试验通孔所在的区域内沿着垂直的两个方向移动，如此，即可驱动模拟风口 在模拟试验通孔所在的区域内沿着垂直的两个方向上移动，即模拟风口可在模拟试验通孔所 在的区域内做二维平面移动；通过设置与模拟风口同步移动的下击暴流模拟器安装架，并在 下击暴流模拟器安装架上设置与软质遮挡带3垂直的第一滑轨，如此，即可驱动下击暴流模 拟器沿着第一滑轨移动，如此，下击暴流模拟器在跟随模拟风口做同步的二维平面移动的基 础上，可实现三维移动，能够模拟移动状态下的下击暴流。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限 于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范 围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种模拟移动式下击暴流的物理装置，包括风洞流道(1)，其特征在于：所述风洞流道(1)内设有模拟试验区(2)，所述模拟试验区(2)的一侧侧面上设有模拟试验通孔，所述模拟试验通孔上安装设有模拟风口二维平面移动装置；
所述模拟风口二维平面移动装置包括覆盖在所述模拟试验通孔上的软质遮挡带(3)，所述软质遮挡带(3)上设有模拟风口(4)，且所述软质遮挡带(3)的两端分别设有用于驱动其移动并使所述模拟风口(4)在所述模拟试验通孔区域内做二维平面移动的模拟风口移动机构；
所述模拟风口移动机构包括用于收放卷所述软质遮挡带(3)的收放卷辊(5)和用于驱动所述收放卷辊(5)沿其轴向方向移动的轴向移动机构；
还包括与所述模拟风口(4)同步移动的下击暴流模拟器安装架(16)，所述下击暴流模拟器安装架(16)上安装设有用于模拟下击暴流的下击暴流模拟器(17)。
2.根据权利要求1所述的模拟移动式下击暴流的物理装置，其特征在于：所述收放卷辊(5)上设有用于驱动其转动进而收卷或放卷所述软质遮挡带(3)的收放卷驱动机构；所述收放卷驱动机构包括收放卷电机(6)和与所述收放卷电机(6)传动连接的收放卷变速箱(7)，所述收放卷变速箱(7)的输出轴与所述收放卷辊(5)传动连接。
3.根据权利要求1所述的模拟移动式下击暴流的物理装置，其特征在于：所述轴向移动机构包括与所述收放卷辊(5)平行设置的螺杆(8)和旋转配合套装在所述收放卷辊(5)的转轴上并与所述收放卷辊(5)同步轴向移动的移动板(9)，所述螺杆(8)与所述移动板(9)螺纹配合。
4.根据权利要求3所述的模拟移动式下击暴流的物理装置，其特征在于：所述轴向移动机构还包括与所述收放卷辊(5)平行设置的第一导轨(12)，所述移动板(9)上设有与所述第一导轨(12)配合的第二导轨(13)。
5.根据权利要求1所述的模拟移动式下击暴流的物理装置，其特征在于：还包括分别位于所述模拟试验通孔两端并用于导向所述软质遮挡带(3)的两根导向辊(14)，所述导向辊(14)与所述收放卷辊(5)平行并与所述收放卷辊(5)同步轴向移动。
6.根据权利要求1所述的模拟移动式下击暴流的物理装置，其特征在于：所述软质遮挡带(3)的宽度大于等于所述模拟试验通孔的宽度的两倍，所述模拟风口的几何中心落在所述软质遮挡带(3)的中心线上。
7.根据权利要求1-6任一项所述的模拟移动式下击暴流的物理装置，其特征在于：所述下击暴流模拟器安装架(16)上设有与所述软质遮挡带(3)垂直的第一滑轨(18)，所述下击暴流模拟器(17)滑动配合安装在所述第一滑轨(18)上，且所述下击暴流模拟器安装架(16)上设有用于驱动所述下击暴流模拟器(17)沿着所述第一滑轨(18)移动的下击暴流模拟器驱动机构。
8.根据权利要求7所述的模拟移动式下击暴流的物理装置，其特征在于：所述第一滑轨(18)相对于所述模拟风口(4)的轴线环形均布设置为至少两个。
9.根据权利要求7所述的模拟移动式下击暴流的物理装置，其特征在于：所述软质遮挡带(3)的两侧分别设有夹板机构；所述夹板机构包括两块夹板(15)，所述软质遮挡带(3)位于两块所述夹板(15)之间，两块所述夹板(15)的两端分别旋转配合套装在对应的所述收放卷辊(5)的转轴上并与所述收放卷辊(5)同步轴向移动。
10.根据权利要求9所述的模拟移动式下击暴流的物理装置，其特征在于：所述下击暴流模拟器安装架(16)包括固定安装在所述软质遮挡带(3)上并与所述模拟风口(4)对应设置的硬质安装板(19)，所述第一滑轨(18)固定安装在所述硬质安装板(19)上，所述下击暴流模拟器安装架(16)与分别位于所述软质遮挡带(3)两侧的所述夹板(15)之间滑动配合。
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