CN112781825B - 一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构及其设计方法 - Google Patents

一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构及其设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112781825B
CN112781825B CN202011626747.XA CN202011626747A CN112781825B CN 112781825 B CN112781825 B CN 112781825B CN 202011626747 A CN202011626747 A CN 202011626747A CN 112781825 B CN112781825 B CN 112781825B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind tunnel
inclined channel
upper wall
flow field
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011626747.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112781825A (zh
Inventor
张天龙
李�昊
赵展
许向沈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Shenyang Engine Research Institute
Original Assignee
AECC Shenyang Engine Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AECC Shenyang Engine Research Institute filed Critical AECC Shenyang Engine Research Institute
Priority to CN202011626747.XA priority Critical patent/CN112781825B/zh
Publication of CN112781825A publication Critical patent/CN112781825A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112781825B publication Critical patent/CN112781825B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G01M9/02—Wind tunnels
    • G01M9/04—Details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

本申请属于亚音速平面叶栅风洞试验技术领域，特别涉及一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构及其设计方法。抽吸结构包括：风洞上壁(1)、风洞下壁(2)以及设置在所述风洞上壁(1)与所述风洞下壁(2)之间的试验件(3)，其中，所述风洞上壁(1)上开设有贯穿的倾斜通道，所述倾斜通道的中心与所述试验件(3)上靠近所述风洞上壁(1)的第一叶片前缘之间具有预定距离L。本申请的提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构，进行风洞试验时，使得低速区明显改善，气流角度偏移也得到修正，栅前流场品质满足试验需求，保证叶栅试验结果的准确性。

Description

一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构及其设计方法
技术领域
本申请属于亚音速平面叶栅风洞试验技术领域，特别涉及一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构及其设计方法。
背景技术
在对压气机和涡轮叶片性能的基础研究中，需进行大量平面叶栅风洞试验来对叶型设计等理论研究进行验证，对提高涡轮和压气机总体性能来说具有重大意义。试验时保证每个叶片通道具有相同的气动参数，即保证风洞栅前具有良好的流场品质是平面叶栅试验结果准确可靠的先决条件。平面叶栅由多片叶片组成，在风洞中倾斜排列，由于叶栅倾斜排列，靠近上壁处气流先与叶片接触，会存在明显的低速区。进而受势场影响，气流角将向风洞下壁方向偏移，由此造成靠近上壁几个甚至整个叶栅通道流场均匀性较差，风洞栅前流场品质降低，无法满足高精度试验要求。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本申请的目的是提供了一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构及其设计方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。
本申请的技术方案是：
本申请的第一个方面提供了一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构，包括：风洞上壁、风洞下壁以及设置在所述风洞上壁与所述风洞下壁之间的试验件，其中，
所述风洞上壁上开设有贯穿的倾斜通道，所述倾斜通道的中心与所述试验件上靠近所述风洞上壁的第一叶片前缘之间具有预定距离L。
可选地，所述倾斜通道为斜槽结构。
可选地，所述斜槽结构沿所述风洞上壁平行设置1～3条。
可选地，所述倾斜通道为斜孔结构。
可选地，所述斜孔结构沿所述风洞上壁平行设置2～5列，且相邻两列的斜孔结构相互交错排列。
本申请的第二个方面提供了一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构设计方法，基于如上所述的提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构，包括：
确定倾斜通道的轴向位置，具体包括：
根据亚音速平面叶栅风洞结构以及试验件安装方式，获取试验件上靠近风洞上壁的第一叶片前缘的位置；
获取叶片弦长C；
根据所述第一叶片前缘的位置和所述叶片弦长C确定倾斜通道的轴向位置，其中，倾斜通道的中心与第一叶片前缘之间的距离为L＝0.5C～1.5C，倾斜通道中心位于风洞上壁的内壁面上；
确定倾斜通道的倾斜角度，具体包括：倾斜通道的倾斜角度α的取值范围设置为20°～70°；
确定倾斜通道的通道尺寸，具体包括：
根据亚音速平面叶栅风洞来流横截面面积A，确定倾斜通道的通道尺寸B，其中，B＝2％A～6％A，倾斜通道通道尺寸B为倾斜通道在风洞上壁的内壁面上的气流流通通道总面积。
可选地，所述确定倾斜通道的倾斜角度时：
当试验件在0°攻角状态下前缘额线与风洞轴线夹角β<45°时，倾斜通道的倾斜角度α的取值范围设置为20°～45°；
当试验件在0°攻角状态下前缘额线与风洞轴线夹角β>45°时，倾斜通道的倾斜角度α的取值范围设置为45°～70°。
发明至少存在以下有益技术效果：
本申请的提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构，进行风洞试验时，使得低速区明显改善，气流角度偏移也得到修正，栅前流场品质满足试验需求，保证叶栅试验结果的准确性。
附图说明
图1是本申请一个实施方式的提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构示意图；
图2是本申请一个实施方式的提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构的风洞上壁示意图；
图3是本申请另一个实施方式的提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构的风洞上壁示意图。
其中：
1-风洞上壁；11-第一风洞上壁左板；12-第一风洞上壁右板；13-第二风洞上壁；2-风洞下壁；3-试验件。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
下面结合附图1至图3对本申请做进一步详细说明。
本申请的第一个方面提供了一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构，包括：风洞上壁1、风洞下壁2以及设置在风洞上壁1与风洞下壁2之间的试验件3。
具体的，如图1所示，在风洞上壁1上开设有贯穿的倾斜通道，倾斜通道的中心与试验件3上靠近风洞上壁1的第一叶片前缘之间具有预定距离L。
本申请的提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构，在风洞上壁1上开设倾斜通道，该倾斜通道为贯穿风洞上壁1的倾斜通道结构。在本申请的一个实施方式中，如图2所示，倾斜通道的一种结构形式为斜槽结构，该斜槽结构由第一风洞上壁左板11以及第一风洞上壁右板12组成，第一风洞上壁左板11以及第一风洞上壁右板12二者厚度及宽度一致。本实施例中，斜槽结构可沿风洞上壁1平行设置1～3条。在本申请的另一个实施方式中，倾斜通道的另一种结构形式为斜孔结构，此时，风洞上壁1为如图3所示的第二风洞上壁13的结构形式，斜孔结构与第二风洞上壁13的边缘距离L1<5mm，孔径Φ＝5～10mm，孔距L2＝0.5Φ～1Φ本实施例中，斜孔结构可由2～5列斜孔组成，两列孔距L3＝L2，列与列之间斜孔交错排列，每列孔圆心位于相邻列两孔圆心连线中点上，此种交错排列结构可使抽吸涵盖整个风洞上壁宽度范围，有利于提高流场均匀程度。
本申请的第二个方面提供了一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构设计方法，基于上述的提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构，方法包括：
确定倾斜通道的轴向位置；
确定倾斜通道的倾斜角度；
确定倾斜通道的通道尺寸；
根据倾斜通道的轴向位置、倾斜角度以及通道尺寸开设倾斜通道。
本申请的提高平面叶栅风洞流场品质的倾斜通道设计方法，确定倾斜通道的轴向位置，具体包括：
根据亚音速平面叶栅风洞结构以及试验件3安装方式，获取试验件3上靠近风洞上壁1的第一叶片前缘的位置；
获取叶片弦长C；
根据第一叶片前缘的位置和叶片弦长C确定倾斜通道的轴向位置，其中，倾斜通道的中心与第一叶片前缘之间的距离为L＝0.5C～1.5C，倾斜通道中心位于风洞上壁1的内壁面上；
本申请的提高平面叶栅风洞流场品质的倾斜通道设计方法，确定倾斜通道的倾斜角度，具体包括：倾斜通道的倾斜角度α的取值范围设置为20°～70°；本实施例中，确定倾斜通道的倾斜角度时：当试验件3在0°攻角状态下前缘额线与风洞轴线夹角β<45°时，倾斜通道的倾斜角度α的取值范围设置为20°～45°；当试验件3在0°攻角状态下前缘额线与风洞轴线夹角β>45°时，倾斜通道的倾斜角度α的取值范围设置为45°～70°。
本申请的提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构倾斜通道设计方法，确定倾斜通道的通道尺寸，具体包括：根据亚音速平面叶栅风洞来流横截面面积A(垂直风洞轴线)，确定倾斜通道的通道尺寸B，其中，B＝2％A～6％A，倾斜通道通道尺寸B为倾斜通道在风洞上壁1的内壁面上的气流流通通道总面积。
本申请的提高平面叶栅风洞流场品质的倾斜通道设计方法，可有效解决亚音速平面叶栅风洞栅前流场不均匀问题，提高流场品质以满足叶栅试验需求，保证试验结果准确可靠；能够解决栅前静压场不均匀问题，保证栅前同一轴向位置压力均匀性；能够解决栅前速度场不均匀问题，保证栅前同一轴向位置马赫数均匀性；能够解决栅前气流角不水平问题，保证栅前同一轴向位置气流与风洞轴向夹角趋近0°。
本申请的提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构及其设计方法，通过对倾斜通道定位尺寸、结构尺寸及结构形式进行限制，经验证可有效提高亚音速平面叶栅风洞栅前流场品质，当采用此种结构进行抽吸时，低速区明显改善，气流角度偏移也得到修正，栅前流场品质满足试验需求，保证叶栅试验结果的准确性。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构设计方法，基于提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构，包括：风洞上壁(1)、风洞下壁(2)以及设置在所述风洞上壁(1)与所述风洞下壁(2)之间的试验件(3)，其中，
所述风洞上壁(1)上开设有贯穿的倾斜通道，所述倾斜通道的中心与所述试验件(3)上靠近所述风洞上壁(1)的第一叶片前缘之间具有预定距离L；
所述倾斜通道为斜槽结构；
所述斜槽结构沿所述风洞上壁(1)平行设置1～3条；或者所述倾斜通道为斜孔结构；所述斜孔结构沿所述风洞上壁(1)平行设置2～5列，且相邻两列的斜孔结构相互交错排列；其特征在于，所述抽吸结构设计方法包括：
确定倾斜通道的轴向位置，具体包括：
根据亚音速平面叶栅风洞结构以及试验件(3)安装方式，获取试验件(3)上靠近风洞上壁(1)的第一叶片前缘的位置；
获取叶片弦长C；
根据所述第一叶片前缘的位置和所述叶片弦长C确定倾斜通道的轴向位置，其中，倾斜通道的中心与第一叶片前缘之间的距离为L＝0.5C～1.5C，倾斜通道中心位于风洞上壁(1)的内壁面上；
确定倾斜通道的倾斜角度，具体包括：倾斜通道的倾斜角度α的取值范围设置为20°～70°；
确定倾斜通道的通道尺寸，具体包括：
根据亚音速平面叶栅风洞来流横截面面积A，确定倾斜通道的通道尺寸B，其中，B＝2％A～6％A，倾斜通道通道尺寸B为倾斜通道在风洞上壁(1)的内壁面上的气流流通通道总面积。
2.根据权利要求1所述的提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构设计方法，其特征在于，所述确定倾斜通道的倾斜角度时：
当试验件(3)在0°攻角状态下前缘额线与风洞轴线夹角β<45°时，倾斜通道的倾斜角度α的取值范围设置为20°～45°；
当试验件(3)在0°攻角状态下前缘额线与风洞轴线夹角β>45°时，倾斜通道的倾斜角度α的取值范围设置为45°～70°。
CN202011626747.XA 2020-12-30 2020-12-30 一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构及其设计方法 Active CN112781825B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011626747.XA CN112781825B (zh) 2020-12-30 2020-12-30 一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构及其设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011626747.XA CN112781825B (zh) 2020-12-30 2020-12-30 一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构及其设计方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112781825A CN112781825A (zh) 2021-05-11
CN112781825B true CN112781825B (zh) 2022-09-20

Family

ID=75754555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011626747.XA Active CN112781825B (zh) 2020-12-30 2020-12-30 一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构及其设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112781825B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113959674B (zh) * 2021-10-27 2023-07-07 中国航发沈阳发动机研究所 一种矩形风洞端壁附面层吸除结构

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104677638A (zh) * 2013-11-27 2015-06-03 中国舰船研究设计中心 一种叶顶喷气试验装置
US10545069B1 (en) * 2015-04-07 2020-01-28 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Cascade wind tunnel turbulence grid
CN106640619B (zh) * 2017-01-09 2018-11-20 大连海事大学 一种带有抽吸挡板结构的压气机平面叶栅实验系统
CN106885678A (zh) * 2017-03-30 2017-06-23 华南理工大学 一种用于模拟雷暴冲击风的风洞试验装置
CN108760222B (zh) * 2018-06-08 2020-04-21 中国人民解放军国防科技大学 抽吸流量可调的静音风洞喷管
CN111649948A (zh) * 2020-06-24 2020-09-11 湖南汉能科技有限公司 一种环形叶栅性能试验器用进气系统
CN111649947A (zh) * 2020-06-24 2020-09-11 湖南汉能科技有限公司 一种环形叶栅性能试验器

Also Published As

Publication number Publication date
CN112781825A (zh) 2021-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10869396B2 (en) Motherboard to be cut
CN112781825B (zh) 一种提高平面叶栅风洞流场品质的抽吸结构及其设计方法
US7527473B2 (en) Airfoil shape for a turbine nozzle
US9322282B2 (en) Fillet for use with a turbine rotor blade tip shroud
CN111551339B (zh) 一种翼身融合飞机通气模型畸形流道专用测压耙设计方法
US20050106025A1 (en) Conical tip shroud fillet for a turbine bucket
CN114091367A (zh) 一种多孔铰链式压力畸变发生器设计方法
Stathopoulos et al. Wind loads on solar collectors: A review
CN111731450A (zh) 一种使用胎架基准线控制船体分段尺寸的方法
CN111174925B (zh) 一种气象测量用温度传感器的通风装置
CN111577664A (zh) 一种静子叶片压力脉动测量装置
CN114001916B (zh) 一种用于喷流试验的六分量环式应变天平及使用方法
CN115452307A (zh) 一种减小冰风洞对大尺寸试验模型阻塞效应的方法和装置
CN205935237U (zh) 抗拔件
CN113361027B (zh) 一种隐身加力燃烧室导流支板设计方法
CN211041337U (zh) 一种棚类建筑用于bim碰撞管道检查的风口装置
CN218631928U (zh) 风道板结构及芯片老化测试设备
CN206593369U (zh) 一种用于冰箱的底板结构
CN217481460U (zh) 一种涡流发生器、定位工装、风电叶片及风电机组
CN207097566U (zh) 一种电阻负载导流罩
CN107165386B (zh) 砂浆甩射滚筒
CN114658678B (zh) 一种压气机平面叶栅试验台舌板结构
CN207408104U (zh) 空压机接头角度定置检测组件
CN117831811A (zh) 一种定位格架组装防错对比板
CN205299874U (zh) 空调器连接结构及空调器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant