CN113758670B - 一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统，包括固定座、以及固定座上设置的叶栅试验台，所述叶栅试验台一端设有供气管，另一端设有排气口，所述叶栅试验台中部设有叶栅试验件；所述叶栅试验台的左右两侧对应设有左转盘和右转盘，所述左转盘和右转盘均转动安装在叶栅试验台上，左转盘和右转盘之间存在与供气管连通的导气间隙；所述叶栅试验件一侧设置在左转盘上，另一侧设置在右转盘上。本发明采用抽吸机构和导流机构相结合的方式改善叶栅流场品质，改善效果好，操作调整简便，可以实现对叶栅流场品质的准确调节和改善。

Description

一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统

技术领域

本发明属于平面叶栅测试领域，尤其是涉及一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统。

背景技术

平面叶栅风洞试验在标准来流条件下，可以直接获取不同叶型的气动性能参数，高效、快速、直观地建立基元速度三角形与叶栅几何参数之间关联关系，因此平面叶栅风洞成为轴流式叶轮机械(压气机、涡轮)重要的基础性试验研究设备。平面叶栅流场品质可以判定试验器是否满足试验要求，其中流场品质是指有限个叶片构成的平面叶栅模拟无限多、无限高叶片理想周期性的能力。而影响平面叶栅试验器流场品质的原因主要有两方面：一方面是流体在接触试验器侧板时会产生附面层，附面层沿着气流运动方向不断发展，从而直接影响栅前流场均匀性；另一方面则是叶栅风洞试验段固有结构会导致靠近上侧壁的叶栅通道发生堵塞，在叶片数不够多的情况下，这种堵塞现象会波及到叶栅中间通道，从而影响试验数据的准确性。

当前，为获取准确的叶栅性能参数，通常使用端壁抽吸对进口低能流体进行抽吸。经过试验验证仍存在如下缺陷：

(1)栅前端壁抽吸缝位置距离叶栅前缘存在一定距离，对于小攻角、低马赫数试验条件下的平面叶栅流场品质具有改善作用。但是，以抽吸腔与试验段之间压差为驱动的端壁抽吸，对平面叶栅各通道的通流流量的调整能力有限。随着试验攻角与马赫数的增大，用于抽吸的压差范围也随之增大，所需的抽吸流量变大，使得控制流场品质的难度与成本随之增大。

(2)现有的抽吸方式多以控制真空泵真空流量为调节途径，由于其方法是以试验段流场与真空泵内流场的压力差为驱动，因此，其对流场品质调控难度较小的叶栅具有改善作用，原因是该类叶栅所需要的压力差较小即抽吸流量小。然而，对于调控难度较大的叶栅，则需要更大的抽吸压力差即抽吸流量，抽吸流量的增加会驱动试验段流场内流体加速流向抽吸缝(抽吸口)，由于抽吸缝宽度不变，流量增到到一定程度时，必然导致抽吸缝位置流体因过度加速而产生堵塞，导致抽吸口位置存在不同程度的流场恶化。

(3)目前，导流尾板主要应用于涡轮叶栅实验中，而涡轮叶栅试验段的流体流动均为顺压梯度，以致目前导流尾板的应用未考虑尾板长度的影响，而对于压气机叶栅实验，其流体流动为逆压梯度，则需要综合考虑尾板长度与尾板角度的协调作用；同时，现有的尾板方案以一侧固定导流板加另一侧可调尾板组成，基于此结构，尾板的调节行程较小，不具备良好的普适性，且调节范围不精确，对恶化的流场调节改善效果不佳；现有的尾板调节方式多为牵引式拉动调节，缺少尾板角度的读取过程，导致各实验过程存在一定摸索性，不利于节约成本，也不利于尾板调节规律的总结。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统，以解决现有平面叶栅测试系统流场恶化的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统，包括固定座、以及固定座上设置的叶栅试验台，所述叶栅试验台一端设有供气管，另一端设有排气口，所述叶栅试验台中部设有叶栅试验件；所述叶栅试验台的左右两侧对应设有左转盘和右转盘，所述左转盘和右转盘均转动安装在叶栅试验台上，左转盘和右转盘之间存在与供气管连通的导气间隙；所述叶栅试验件一侧设置在左转盘上，另一侧设置在右转盘上，所述叶栅试验件包括栅板、以及栅板上设置测试叶栅，所述栅板对应左转盘和右转盘设置两个，两个栅板之间存在用于容纳测试叶栅的容纳间隙，所述容纳间隙与导气间隙连通；所述叶栅试验件朝向供气管的一端设有抽吸机构，另一端设有导流机构。

进一步的，所述抽吸机构包括叶栅试验件上对应测试叶栅前缘设置的抽吸头，所述抽吸头对应叶栅试验件的上下两侧设置两个；所述抽吸头朝向叶栅试验件中部的一侧均设有抽吸口，所述抽吸头上设有用于调节抽吸口大小的调节组件。

进一步的，所述抽吸头包括栅板上设置的装配板，所述装配板朝向叶栅试验件中部的一侧设有L型的抽吸板，另一侧设有抽吸管；所述抽吸板竖直端设置在装配板上，水平端朝向测试叶栅前缘设置，所述抽吸板与装配板之间形成抽吸腔，所述抽吸管与抽吸腔连通；所述装配板上对应抽吸板与测试叶栅前缘之间的位置设有调节板，所述调节板滑动设置在装配板上，所述调节板与抽吸板水平端之间的可调间隙形成抽吸口。

进一步的，所述调节板和抽吸板水平端朝向抽吸口的一侧均设有弧面部。

进一步的，所述调节组件包括调节螺杆，所述调节螺杆的长度方向与调节板的滑动方向相同；所述调节板上设有与调节螺杆配合的装配孔，所述调节螺杆穿过装配孔的一端设置在抽吸板的竖直端上，另一端设有用于推动调节板移动的调节螺母。

进一步的，所述导流机构包括叶栅试验件上对应测试叶栅后缘设置的导流尾板，所述导流尾板对应叶栅试验件的上下两侧设置两个，每一所述导流尾板均一端转动安装在叶栅试验件上，另一端设有可调节的伸缩板。

进一步的，所述导流尾板通过转动轴转动安装在栅板上，所述左转盘或右转盘上对应转动轴的位置设有角度显示盘，所述角度显示盘上的指针与转动轴连接；所述导流机构还包括用于调整导流尾板角度的角度调节杆，所述角度调节杆转动安装在导流尾板上。

进一步的，所述导流尾板上设有与伸缩板滑动配合的滑槽，所述导流尾板上对应滑槽的位置设有定位件，所述导流尾板上设有用于安装定位件的安装孔，所述安装孔与滑槽连通；所述伸缩板上设有与定位件配合的定位孔，所述定位孔沿伸缩板滑动方向至少间隔设置两个。

进一步的，所述导流尾板上设有尾板静压孔，所述测试叶栅的弦长为b；所述尾板静压孔对应测试叶栅后缘0.3b-1.5b处设置，所述尾板静压孔至少间隔设置两个。

进一步的，所述栅板上设有栅前静压孔，所述测试叶栅的弦长为b、节距为t；所述栅前静压孔对应测试叶栅前缘0.5b-1.5b处设置，所述栅前静压孔至少间隔设置三个，各所述栅前静压孔之间间隔为0.2t-2t。

相对于现有技术，本发明所述的一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统具有以下优势：

本发明采用抽吸机构和导流机构相结合的方式改善叶栅流场品质，改善效果好，操作调整简便，可以实现对叶栅流场品质的准确调节和改善；通过在靠近叶栅试验件前缘的位置设置抽吸头，具有更好的附面层抽吸效果，同时通过在抽吸头上设置可移动的调节板，实现了抽吸口的宽度可调，有益于展开针对不同叶栅试验件的抽吸；通过在靠近叶栅试验件后缘的位置设置导流尾板，有利于栅后流体控制，符合叶栅流体流动规律，导流尾板为伸缩式结构，同时导流尾板的角度可调，导流尾板可以根据需要进行两级调节，提高了栅后流体控制调节的精确度，有利于展开针对不同叶栅试验件的针对性尾板调节，提高了这种系统对不同叶栅试验件的适用性和普适性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统中叶栅试验台的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统中叶栅试验件的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统中导流机构的结构示意图；

图5为本发明实施例所述的一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统中抽吸口宽度对应流场品质的示意图；

图6为本发明实施例所述的一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统中测试叶栅各通道相对流量分布的示意图；

图7为本发明实施例所述的一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统中导流尾板调整规律的示意图。

附图标记说明：

1、固定座；2、叶栅试验台；3、供气管；4、排气口；5、左转盘；6、转动轴；7、角度显示盘；8、栅前静压孔；9、右转盘；10、伸缩板；11、导流尾板；12、角度调节杆；13、测试叶栅；14、栅板；15、抽吸管；16、装配板；17、抽吸板；18、调节板；19、抽吸口；20、定位件；21、调节螺杆；22、调节螺母；23、弧面部；24、尾板静压孔；25、安装孔；26、定位孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统，如图1至图4所示，包括固定座1、以及固定座1上设置的叶栅试验台2，所述叶栅试验台2一端设有供气管3，另一端设有排气口4，所述叶栅试验台2中部设有叶栅试验件；所述叶栅试验台2的左右两侧对应设有左转盘5和右转盘9，所述左转盘5和右转盘9均转动安装在叶栅试验台2上，左转盘5和右转盘9之间存在与供气管3连通的导气间隙；所述叶栅试验台2内部为空腔体结构，叶栅试验台2上可以设置用于安装左转盘5和右转盘9的转盘滑道，以实现左转盘5和右转盘9在叶栅试验台2上的稳定转动，上述左转盘5和右转盘9的结构相同，转动方向一致，且可以进行同步转动，以实现对叶栅试验件的角度调节，满足叶栅试验件的多种测试需求。

所述叶栅试验件一侧可以设置在左转盘5上，另一侧设置在右转盘9上，所述叶栅试验件包括栅板14、以及栅板14上设置测试叶栅13，所述栅板14对应左转盘5和右转盘9设置两个，两个栅板14之间存在用于容纳测试叶栅13的容纳间隙，所述容纳间隙与导气间隙连通；可选的，所述测试叶栅13安装固定于左右栅板14之间，栅板14上可以设置多个用于安装固定测试叶栅13固定位，例如，测试叶栅13在栅板14上可以间隔设置六个，栅板14上可以设置用于固定测试叶栅13的固定孔；栅板14则可以通过螺钉安装固定在转盘上，以实现叶栅试验件在转盘上的稳定设置，确保转盘能带动叶栅试验件稳定转动。

所述叶栅试验件朝向供气管3的一端设有抽吸机构，另一端设有导流机构；所述抽吸机构包括叶栅试验件上对应测试叶栅13前缘设置的抽吸头，所述抽吸头对应叶栅试验件的上下两侧设置两个；所述抽吸头朝向叶栅试验件中部的一侧均设有抽吸口19，所述抽吸头上设有用于调节抽吸口19大小的调节组件。

实际测试过程中，测试叶栅13为压气机叶片或涡轮叶片，测试叶栅13可间隔设有多个，通过将抽吸头对应叶栅试验件的上下两侧设置两个，可以在测试叶栅13前缘形成上端壁抽吸腔和下端壁抽吸腔；当实验流体经供气管3流入叶栅试验台2，会在叶栅试验台2进口段上下端壁产生低能附面层；低能流体继续向前运动，随后，低能流体在上端壁抽吸腔和下端壁抽吸腔的压差驱动下，于上端壁抽吸头和下端壁抽吸头的抽吸口19位置被吸入上、下两个抽吸头内，实现对栅前流场均匀性的调整；通过设置上、下两个抽吸头，可以更好的满足栅前流场均匀性的调整的需要，提高了这种系统的流程品质改善效果。

所述抽吸头包括栅板14上设置的装配板16，所述装配板16朝向叶栅试验件中部的一侧设有L型的抽吸板17，另一侧设有抽吸管15；所述抽吸板17竖直端设置在装配板16上，水平端朝向测试叶栅13前缘设置，所述抽吸板17与装配板16之间形成抽吸腔，所述抽吸管15与抽吸腔连通；所述装配板16上对应抽吸板17与测试叶栅13前缘之间的位置设有调节板18，所述调节板18滑动设置在装配板16上，所述调节板18与抽吸板17水平端之间的可调间隙形成抽吸口19。所述调节组件包括调节螺杆21，所述调节螺杆21的长度方向与调节板18的滑动方向相同；所述调节板18上设有与调节螺杆21配合的装配孔，所述调节螺杆21穿过装配孔的一端设置在抽吸板17的竖直端上，另一端设有用于推动调节板18移动的调节螺母22。

可选的，装配板16可以通过螺钉安装固定在栅板14上，调节螺杆21可焊接固定在抽吸板17的竖直端上，调节螺杆21水平设置在抽吸板17的竖直端上；通过旋拧调节螺母22，利用调节螺母22与调节螺杆21配合，可以推动调节板18向抽吸板17一侧移动，以实现对抽吸口19大小(宽度)的调节，通过调节抽吸口19的大小，可以调整抽吸头的抽吸流量，满足不同的叶栅实验对应不同最佳抽吸口19宽度的要求。由于设置了用于调节抽吸口19宽度的调节组件，即使流量增到一定程度时，通过调节抽吸口19的宽度也可以满足流体顺畅通过，避免了因流体过渡加速导致的抽吸口19堵塞的发生，防止产生紊流，进而改善了抽吸口19位置的流场品质，使这种系统能满足不同叶栅试验件的测试需求。

可选的，为提高调节板18在调节螺杆21上的稳定性，调节螺杆21上对应调节板18左右两侧的位置均可以设置调节螺母22，利用两个调节螺母22夹紧固定住调节板18，可以实现调节板18在调节螺杆21上的稳定设置，提高了流体流过调节板18时，抽吸口19的稳定性，避免抽吸头在抽吸过程中，由于调节板18发生移动，导致的瞬时抽吸口19大小改变，有利于确保叶栅流场能始终稳定的满足试验需求。

所述调节板18和抽吸板17水平端朝向抽吸口19的一侧均设有弧面部23；弧面部23可以降低调节板18和抽吸板17水平端对流体的阻挡，提高抽吸头的抽吸效果和抽吸效率，有利于降低抽吸流体阻塞对流畅品质的影响；相比直角或其他角度面，弧面部23可以引导流体顺畅的流入抽吸口19，再经抽吸管15排出，调节板18和抽吸板17水平端的弧面部23可以使抽吸口19形成类似喇叭状的开口，喇叭状的开口更有利于流体的进入和汇聚，流体不易在抽吸口19处发生偏转，也就更不易在抽吸口19处发生紊乱，确保流体能更连续顺畅的进入抽吸头，有利于进一步改善抽吸口19处的流场品质，确保在不同抽吸口19宽度下的流场能保持稳定。

所述导流机构包括叶栅试验件上对应测试叶栅13后缘设置的导流尾板11，所述导流尾板11对应叶栅试验件的上下两侧设置两个，每一所述导流尾板11均一端转动安装在叶栅试验件上，另一端设有可调节的伸缩板10。所述导流尾板11上设有与伸缩板10滑动配合的滑槽，所述导流尾板11上对应滑槽的位置设有定位件20，所述导流尾板11上设有用于安装定位件20的安装孔25，所述安装孔25与滑槽连通；所述伸缩板10上设有与定位件20配合的定位孔26，所述定位孔26沿伸缩板10滑动方向至少间隔设置两个。

可选的，定位件20可以采用定位销或定位螺钉，各个定位孔26可以呈线性排布于伸缩板10左右两侧，以提高伸缩板10在导流尾板11上的稳定性；定位件20可以通过依次穿过安装孔25和定位孔26，实现对伸缩板10的限位固定，通过设置多个定位孔26，可以实现对伸缩板10伸出滑槽长度的调节；通过滑动调整伸缩板10的长度，可以改变导流尾板11整体的长度，进而实现对两个导流尾板11之间导流通道通流状态的调节，从而影响流场品质，改善叶栅流场。

导流尾板11可分为上尾端导流尾板和下尾端导流尾板，通过在叶栅试验件的上下两侧对应设置两个导流尾板11，两个导流尾板11之间可以形成流体实验出口段；流体经抽吸机构抽吸后，流经叶栅试验件，而后，流入含有上尾端导流尾板和下尾端导流尾板的实验出口段，实验流体在导流尾板11的调节作用下按照所需求的方向流出叶栅试验台2；两个导流尾板11形成的实验出口段可以实现对实验流体流出方向的调节，继而实现对叶栅流场的调整；利用抽吸机构和导流机构相互配合，通过在抽吸机构处减少紊流的产生，可以有效改善进入叶栅试验件的流体状态，再经过导流机构的引导，流体可以顺畅的通过各个叶栅通道，可实现对实验进口段和出口段流体的同步调整，有利于进一步改善平面叶栅流场的品质。

所述导流尾板11可以通过转动轴6转动安装在栅板14上，所述左转盘5或右转盘9上对应转动轴6的位置设有角度显示盘7，所述角度显示盘7上的指针与转动轴6连接；所述导流机构还包括用于调整导流尾板11角度的角度调节杆12，所述角度调节杆12转动安装在导流尾板11上。

可选的，栅板14上可以设置用于安装转动轴6的通孔，左转盘5及右转盘9上也可以设置与转动轴6配合的通孔，以实现导流尾板11在栅板14上的稳定转动，同时可以实现转动轴6与角度显示盘7的配合，角度显示盘7上可以设置与转动轴6配合的转孔，转动轴6穿过转孔的一端设有指针，指针可以焊接固定在转动轴6上；利用角度显示盘7显示导流尾板11的转动角度，便于操作人员根据实验需要精确调整导流尾板11的角度，有利于提高这种系统的可操作性和操作准确性；而且，操作人员也可以根据角度显示盘7显示的导流尾板11转动角度进行规律总结，有利于提高这种改善系统使用的便捷性。

可选的，为减少流体的损失，导流尾板11的左右两侧可以贴近栅板14设置，确保导流尾板11可以有效的引导流体经实验出口段流出；相对的，抽吸头的左右两侧也可以贴近栅板14设置，以实现对流体的充分抽吸，减少紊乱流的产生。

可选的，角度调节杆12可以为中空结构件，角度调节杆12的一端可以通过转轴转动安装在导流尾板11上，另一端可以连接外接驱动设备，例如电动推杆等，以实现带动导流尾板11转动；当需要调整导流尾板11的角度时，可通过拉动角度调节杆12，带动导流尾板11转动至合适角度，操作简便；通过采用中空结构的角度调节杆12，角度调节杆12还可以使用连接管连接抽吸设备，利用角度调节杆12的空腔进行流体抽吸，便于针对涡轮叶栅试验件进行尾板抽吸活动，有利于提高这种系统的适用性。

所述导流尾板11上设有尾板静压孔24，所述尾板静压孔24对应测试叶栅13后缘0.3b-1.5b处设置，所述尾板静压孔24至少间隔设置两个。所述栅板14上设有栅前静压孔8，所述栅前静压孔8对应测试叶栅13前缘0.5b-1.5b处设置；所述栅前静压孔8至少间隔设置三个，各所述栅前静压孔8之间间隔为0.2t-2t；其中，b为测试叶栅13的弦长；t为测试叶栅13的节距。

栅前静压孔8的静压显示可用于进行栅前流体的均匀性判断，当栅前流体不同位置静压孔的静压一致时，判定为栅前均匀性满足要求；上尾端导流尾板及下尾端导流尾板上均可以设置尾板静压孔24，实验时，可以对比上尾端导流尾板静压孔、以及下尾端导流尾板静压孔的静压，明确导流尾板11的长度与角度调整对于栅后流场周期性的改善效果；其中上、下尾端导流尾板上的尾板静压孔24可以线性排列，可通过对比上、下对应尾板静压孔24位置的静压值大小，判断出口流场的周期性，原理在于上、下尾端导流尾板的尾板静压孔24位置对应首末通道相同位置，在理想周期性状态下，其静压值应一致。

本发明提供了一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统，经过试验发现，抽吸缝(抽吸口)宽度对流场品质的影响，图5为P3-P7通道的轴向密流比对比图，如图5所示，其中横坐标中的5个点分别表示P3-P7通道(测试叶片之间形成的通道)，纵坐标表示各个通道的轴向密流比数值；由图知原始方案的轴向密流比沿节距方向逐渐减小，但其中各通道间密流比相差较大；相同抽吸流量条件下，10mm、20mm、30mm抽吸缝方案的轴向密流比相比原始方案有所减小，同时各通道间轴向密流比更为均匀，当抽吸缝宽度为20mm时具有较优的轴向密流比表现，但由于不同的叶栅实验对应不同的最佳抽吸缝宽度，这便要求抽吸缝宽度做到可调，因此本系统通过调节抽吸缝的宽度，满足了不同叶栅实验的实验需求，具有良好的适用性和普适性。

具体的，本发明通过设置可调节的抽吸头，在针对不同的叶栅试验时，需要对抽吸缝的宽度进行合理的调节；其中上端壁抽吸头抽吸缝与下端壁抽吸头抽吸缝调节方式一致，利用调节螺杆的上的调节螺母即可对调节板进行仅左右行程的调节，改变抽吸口的大小，以实现对抽吸缝(抽吸口)宽度的调节；其中，调节板可以的位置可以紧靠测试叶栅的前缘设置，以提高抽吸头对流体的抽吸效果。

导流尾板对各通道相对流量的调整如图6所示，其中原始方案中，流入P1通道的流量小于其他通道，此时P1通道内发生堵塞。本发明采用的导流尾板方案中，P7、P8通道的相对流量减小，其中P8通道的流量明显小于其他通道，流入P4、P5、P6通道的流量均明显提升，且P4、P5、P6通道周期性较好，这是因为P1、P8通道的堵塞效应会将上下两侧的流体向中间通道挤压，从而促使P4、P5、P6通道流量增加，叶栅流场的周期性得以改善。

具体的，本发明通过设置导流机构，可以进一步改善叶栅流畅品质；例如，经过试验发现，下尾端导流尾板的角度/长度与效果之间的规律如图7所示，其中(a)图为导流尾板角度调节规律，其中0°表示导流尾板形成的实验出口段的出口几何角，+3°表示由出口几何角向上偏转3°，-1.5°表示由出口几何角向下偏转1.5°；(b)图为导流尾板长度调节规律，其中1b表示为一倍弦长，以此类推。

由图7中(a)图可知，下尾端导流尾板的角度由下向上偏转，会调整下端2-3个通道的通流状态，通道通流状态会影响栅前的流场均匀性，以致栅前流场均匀性出现不同程度的调整，角度由下向上偏转(由-6°到+3°)，栅前流场的均匀性先提高后降低。

由图7中(b)图可知，导流尾板的长度逐渐增加，同样会影响通道的通流状态，从而影响流场品质；对比(a)图和(b)图可知，导流尾板的角度调节的影响效果相比长度调节更为明显，因此，导流尾板整体的长度调节可作为角度调节之后的微调，实现对叶栅流场的未调整；在导流尾板角度调节的影响效果不足以满足叶栅流场改善效果的作用下，操作人员还可以通过调节导流尾板的整体长度，进一步改善叶栅流场的品质，相对与现有技术，本发明通过采用粗调节和细调节相结合的方式，可以实现对叶栅流场品质的精确调节，有利于进一步提高叶栅流场品质的改善效果。

本发明工作过程中的构件位置变化：

在针对不同的测试叶栅试验时，需要对抽吸缝(抽吸口)的宽度进行合理的调节；其中上端壁抽吸头抽吸口与下端壁抽吸头抽吸口调节方式一致，均可以利用调节组件对可移动壁板进行仅左右行程的调节，实现对抽吸缝(抽吸口)宽度的调节；

出口导流尾板整体长度的调节，是利用导流尾板上设置的伸缩板进行调节的；导流尾板上存在用于定位伸缩板长度的定位件，可与伸缩板上的定位孔进行配合，实现对伸缩杆伸长或缩短后的固定；

导流尾板角度的调节由两部分配合完成，首先，上尾端导流尾板与下尾端导流尾板根部均存在可转动的转动轴，其次，所述上尾端导流尾板与下尾端导流尾板的上部均铰接所述上尾板角度调节杆与下尾板角度调节杆，调节杆可以为伸缩杆件，且底部为可转动的球型转铢；利用导流尾板根部的转动轴转动，带动导流尾板转动，导流尾板上侧的调节杆进行固定与配合转动，实现了对导流尾板角度的调节；导流尾板根部的转动轴外部套入固定于左侧栅板的角度显示盘，转动轴上可焊接角度指针，以此结构实现对导流尾板角度定量调节的目的，便于操作人员查看导流尾板的角度调节情况。

本发明采用抽吸机构和导流机构相结合的方式改善叶栅流场品质，改善效果好，操作调整简便，可以实现对叶栅流场品质的准确调节和改善；通过在靠近叶栅试验件前缘的位置设置抽吸头，具有更好的附面层抽吸效果，同时通过在抽吸头上设置可移动的调节板，实现了抽吸口的宽度可调，有益于展开针对不同叶栅试验件的抽吸；通过在靠近叶栅试验件后缘的位置设置导流尾板，有利于栅后流体控制，符合叶栅流体流动规律，导流尾板为伸缩式结构，同时导流尾板的角度可调，导流尾板可以根据需要进行两级调节，提高了栅后流体控制调节的精确度，有利于展开针对不同叶栅试验件的针对性尾板调节，提高了这种系统对不同叶栅试验件的适用性和普适性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统，其特征在于：包括固定座(1)、以及固定座(1)上设置的叶栅试验台(2)，所述叶栅试验台(2)一端设有供气管(3)，另一端设有排气口(4)，所述叶栅试验台(2)中部设有叶栅试验件；所述叶栅试验台(2)的左右两侧对应设有左转盘(5)和右转盘(9)，所述左转盘(5)和右转盘(9)均转动安装在叶栅试验台(2)上，左转盘(5)和右转盘(9)之间存在与供气管(3)连通的导气间隙；所述叶栅试验件一侧设置在左转盘(5)上，另一侧设置在右转盘(9)上，所述叶栅试验件包括栅板(14)、以及栅板(14)上设置测试叶栅(13)，所述栅板(14)对应左转盘(5)和右转盘(9)设置两个，两个栅板(14)之间存在用于容纳测试叶栅(13)的容纳间隙，所述容纳间隙与导气间隙连通；所述叶栅试验件朝向供气管(3)的一端设有抽吸机构，另一端设有导流机构；

所述抽吸机构包括叶栅试验件上对应测试叶栅(13)前缘设置的抽吸头，所述抽吸头对应叶栅试验件的上下两侧设置两个；所述抽吸头朝向叶栅试验件中部的一侧均设有抽吸口(19)，所述抽吸头上设有用于调节抽吸口(19)大小的调节组件；

所述抽吸头包括栅板(14)上设置的装配板(16)，所述装配板(16)朝向叶栅试验件中部的一侧设有L型的抽吸板(17)，另一侧设有抽吸管(15)；所述抽吸板(17)竖直端设置在装配板(16)上，水平端朝向测试叶栅(13)前缘设置，所述抽吸板(17)与装配板(16)之间形成抽吸腔，所述抽吸管(15)与抽吸腔连通；所述装配板(16)上对应抽吸板(17)与测试叶栅(13)前缘之间的位置设有调节板(18)，所述调节板(18)滑动设置在装配板(16)上，所述调节板(18)与抽吸板(17)水平端之间的可调间隙形成抽吸口(19)。

2.根据权利要求1所述的一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统，其特征在于：所述调节板(18)和抽吸板(17)水平端朝向抽吸口(19)的一侧均设有弧面部(23)。

3.根据权利要求1所述的一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统，其特征在于：所述调节组件包括调节螺杆(21)，所述调节螺杆(21)的长度方向与调节板(18)的滑动方向相同；所述调节板(18)上设有与调节螺杆(21)配合的装配孔，所述调节螺杆(21)穿过装配孔的一端设置在抽吸板(17)的竖直端上，另一端设有用于推动调节板(18)移动的调节螺母(22)。

4.根据权利要求1所述的一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统，其特征在于：所述导流机构包括叶栅试验件上对应测试叶栅(13)后缘设置的导流尾板(11)，所述导流尾板(11)对应叶栅试验件的上下两侧设置两个，每一所述导流尾板(11)均一端转动安装在叶栅试验件上，另一端设有可调节的伸缩板(10)。

5.根据权利要求4所述的一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统，其特征在于：所述导流尾板(11)通过转动轴(6)转动安装在栅板(14)上，所述左转盘(5)或右转盘(9)上对应转动轴(6)的位置设有角度显示盘(7)，所述角度显示盘(7)上的指针与转动轴(6)连接；所述导流机构还包括用于调整导流尾板(11)角度的角度调节杆(12)，所述角度调节杆(12)转动安装在导流尾板(11)上。

6.根据权利要求4所述的一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统，其特征在于：所述导流尾板(11)上设有与伸缩板(10)滑动配合的滑槽，所述导流尾板(11)上对应滑槽的位置设有定位件(20)，所述导流尾板(11)上设有用于安装定位件(20)的安装孔(25)，所述安装孔(25)与滑槽连通；所述伸缩板(10)上设有与定位件(20)配合的定位孔(26)，所述定位孔(26)沿伸缩板(10)滑动方向至少间隔设置两个。

7.根据权利要求4所述的一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统，其特征在于：所述导流尾板(11)上设有尾板静压孔(24)，所述测试叶栅(13)的弦长为b；所述尾板静压孔(24)对应测试叶栅(13)后缘0.3b-1.5b处设置，所述尾板静压孔(24)至少间隔设置两个。

8.根据权利要求1所述的一种抽吸与导流尾板相结合的平面叶栅流场品质改善系统，其特征在于：所述栅板(14)上设有栅前静压孔(8)，所述测试叶栅(13)的弦长为b、节距为t；所述栅前静压孔(8)对应测试叶栅(13)前缘0.5b-1.5b处设置，所述栅前静压孔(8)至少间隔设置三个，各所述栅前静压孔(8)之间间隔为0.2t-2t。