CN117589419A - 一种用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及整流装置技术领域，更具体的说是一种用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置，包括支撑基体，支撑基体的上部的左右两端分别转动连接有驱动辊和从动辊，驱动辊和从动辊上套装有移动带，移动带的左侧设置有包裹驱动辊的回流整流罩，回流整流罩的左端为尖端，回流整流罩下端面由左至右降低且为向上凹的弧面，移动带的右侧设置有包括包裹从动辊的来流整流罩，即来流整流罩的右端为尖端，来流整流罩的下端面由左至右升高，为向上凹的弧面，风洞地面的上端面低于回流整流罩和来流整流罩的尖部，通过将移动带地板设备及整流装置的上表面布置为高于风洞地面，从而对风洞来流的边界层进行预先消除，以增加流场质量。
Description
技术领域
本发明涉及整流装置技术领域，更具体的说是一种用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置。
背景技术
风洞试验是飞行器研制工作中的一个不可缺少的组成部分。它不仅在航空和航天工程的研究和发展中起着重要作用，随着工业空气动力学的发展，在交通运输、房屋建筑、风能利用等领域更是不可或缺的。这种试验方法，流动条件容易控制。试验时，常将模型或实物固定在风洞中进行反复吹风，通过测控仪器和设备取得试验数据。但是，真实飞行时，静止大气是无边界的。而在风洞中，气流是有边界的，边界的存在限制了边界附近的流线弯曲，使风洞流场有别于真实飞行的流场。这种边界效应将导致试验对象的空气动力学参数得不到准确的测量。因此，在风洞试验中使试验段的地面移动起来，以降低地面边界层，进而准确测量试验对象的空气动力学参数。但是，移动路面仅能降低其上表面的风洞来流边界层，对于试验段是开放形式的风洞，移动带地板设备周围的不稳定来流仍会影响风洞试验的结果。因此，在移动路面模拟过程中，需要对移动带地板设备周围的来流进行整流。
发明内容
本发明提供一种用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置，目的是可以提高风洞试验的流场质量。
上述目的通过以下技术方案来实现：
一种用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置，包括支撑基体，支撑基体的上部的左右两端分别转动连接有驱动辊和从动辊，驱动辊和从动辊上套装有移动带，移动带的左侧设置有包裹驱动辊的回流整流罩，回流整流罩的左端为尖端，回流整流罩下端面由左至右降低且为向上凹的弧面，移动带的右侧设置有包括包裹从动辊的来流整流罩，即来流整流罩的右端为尖端，来流整流罩的下端面由左至右升高，为向上凹的弧面，风洞地面的上端面低于回流整流罩和来流整流罩的尖部。
本发明一种用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置的有益效果为：
现有移动带底板设备周围的不稳定来流仍会影响风洞试验的结果，因此，通过在移动带周围布置特定形状的整流罩，以对移动带地板设备周围来流进行整流，从而进一步增强用于风洞试验的流场质量，此外，通过将移动带地板设备及整流装置的上表面布置为高于风洞地面，从而对风洞来流的边界层进行预先消除。
附图说明
图1为本发明一种用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置的正视图；
图2为本发明立体示意图；
图3为气浮板的结构示意图；
图4为支撑架、张紧辊子、来流接收板的结构示意图；
图5为拉簧的结构示意图。
图中：1、风洞地面；2、回流整流罩；3、移动带侧边防护罩；4、支撑基体；5、来流整流罩；6、来流防护罩；7、模式转换电机；8、移动带；9、气浮板；10、支撑架；11、张紧辊子；12、来流接收板；13、拉簧。
具体实施方式
一种用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置，结合图1至4，包括支撑基体4，支撑基体4整体为钢骨架，支撑基体4的上部的左右两端分别转动连接有驱动辊和从动辊，驱动辊和从动辊上套装有移动带8，驱动辊通过电动机驱动实现转动，电动机固接在支撑基体4上，电动机的输出轴与驱动辊通过传动组件实现同步传动，如传动组件使用带轮皮带组件，电动机的输出轴与驱动辊上各固接一个带轮，两个带轮通过皮带实现同步传动，或通过齿轮与齿轮啮合的方式实现传动，即两个齿轮分别固接在电机输出轴和驱动辊上；
移动带8的左侧设置有回流整流罩2，回流整流罩2的左端为尖端，回流整流罩2下端面由左至右降低且为向上凹的弧面成流线型，包裹驱动辊，其流线型可对回流进行整流，从而增加移动带地板设备尾部流场的稳定性；
移动带8的右侧设置有来流整流罩5，来流整流罩5的结构与回流整流罩2镜像对称设置，即来流整流罩5的右端为尖端，来流整流罩5的下端面由左至右升高，也为向上凹的弧面成流线型，用于包裹从动辊，迎风布置，其尖端可对风洞来流进行边界层的预先消除；
其中，风洞地面1的上端面低于回流整流罩2和来流整流罩5的尖部。
回流整流罩2和来流整流罩5均固接在支撑基体4上，支撑基体4上固接有模式转换电机7，模式转换电机7为减速电机，模式转换电机7的输出轴上固接有来流防护罩6，来流防护罩6的下端面为左低右高的上凹弧面成流线型；
其中，来流防护罩6绕模式转换电机7输出轴逆时针转动能够与来流整流罩5衔接闭合，来流防护罩6绕模式转换电机7输出轴顺时针转动能够相对来流整流罩5打开。
进一步的，移动带8的前后两侧设置有移动带侧边防护罩3，移动带侧边防护罩3、回流整流罩2和来流整流罩5之间首尾相连固接，或移动带侧边防护罩3、回流整流罩2和来流整流罩5首尾衔接后各自与支撑基体4固接，移动带侧边防护罩3防止来流在环形移动带内部形成扰流，从而增加移动带地板的稳定性。
进一步的，移动路面不一定都是平整的，为了模拟更多的路面，需要移动带8具备表面调节能力，从而实现多模式的整流能力，平整模式作为飞行器常规地效模拟，波浪模式作为飞行器在非平整路面迫降或起飞时的地面效应。为实现该效果采用以下方案：
在移动带8的内部设置气浮板9，气浮板9上设置有多排气浮孔，气浮板9通过与气泵连通，调整气浮板9每排气浮孔的气压，来吹动移动带8上层形成波浪，另一方面，支撑基体4一前一后的内端面设置有垂直的槽道，槽道内滑动连接有支撑架10，支撑架10通过与槽道配合仅能够实现上下滑动，支撑架10的上部转动连接有张紧辊子11，张紧辊子11抵在移动带8下层的内部，两个支撑架10的下端固接有同一个来流接收板12，来流接收板12下端的四角处各固接一个拉簧13的上端，拉簧13的下端与支撑基体4的底部固接；
当在风洞开口试验段进行风洞试验时，参考图1，标记的两个来流防护罩6代表两个状态，位于上层的来流防护罩6为记为状态Ⅰ，此时来流防护板处于未打开，位于下层的来流防护罩6记为状态Ⅱ，此时来流防护罩6打开；在波浪模式下，风洞来流首先被来流防护罩6进行边界层的部分消除。此外，利用来流防护罩6阻挡被分割的来流吹向来流接收板12。同时，通过调整气浮板9每排气浮孔的气压，实现移动带8上表面波浪形式。当需要模拟平面路面时，可随时控制模式转换电机7动作，从而使来流防护罩6变为状态Ⅱ，并且此时停止气浮板9高压气体吹浮。在该状态下，风洞来流通过来流整流罩5整流，直接加载到来流接收板12上，从而使张紧辊子11下降，达到张紧移动带8，实现平面路面模拟的目的。
Claims (10)
1.一种用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置，包括支撑基体（4），支撑基体（4）的上部的左右两端分别转动连接有驱动辊和从动辊，驱动辊和从动辊上套装有移动带（8），其特征在于，移动带（8）的左侧设置有包裹驱动辊的回流整流罩（2），回流整流罩（2）的左端为尖端，回流整流罩（2）下端面由左至右降低且为向上凹的弧面，移动带（8）的右侧设置有包括包裹从动辊的来流整流罩（5），来流整流罩（5）的右端为尖端，来流整流罩（5）的下端面由左至右升高，为向上凹的弧面，风洞地面（1）的上端面低于回流整流罩（2）和来流整流罩（5）的尖部。
2.根据权利要求1所述的用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置，其特征在于，支撑基体（4）为钢骨架。
3.根据权利要求1所述的用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置，其特征在于，驱动辊通过电动机驱动实现转动。
4.根据权利要求3所述的用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置，其特征在于，电动机固接在支撑基体（4）上，电动机的输出轴与驱动辊同步传动连接。
5.根据权利要求1所述的用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置，其特征在于，移动带（8）的前后两侧设置有移动带侧边防护罩（3）。
6.根据权利要求5所述的用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置，其特征在于，移动带侧边防护罩（3）、回流整流罩（2）和来流整流罩（5）之间首尾相连固接，或衔接后各自与支撑基体（4）固接。
7.根据权利要求1所述的用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置，其特征在于，移动带（8）的内部设置气浮板（9），气浮板（9）固接在支撑基体（4）上，气浮板（9）上设置有多排气浮孔以产生向上的气压。
8.根据权利要求7所述的用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置，其特征在于，支撑基体（4）上固接有模式转换电机（7），模式转换电机（7）的输出轴上固接有来流防护罩（6）的下部，来流防护罩（6）的下端面为左低右高的上凹弧面成流线型。
9.根据权利要求8所述的用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置，其特征在于，支撑基体（4）的内端面设置有垂直的槽道，槽道内滑动连接有支撑架（10），支撑架（10）通过与槽道配合仅能够实现上下滑动，支撑架（10）的上部转动连接有张紧辊子（11），张紧辊子（11）抵在移动带（8）下层的内部，支撑架（10）的下端固接有来流接收板（12），来流接收板（12）的下端固接有拉簧（13）的上端，拉簧（13）的下端与支撑基体（4）的底部固接。
10.根据权利要求9所述的用于低速风洞开口试验段移动路面模拟的整流装置，其特征在于，来流防护罩（6）绕模式转换电机（7）输出轴逆时针转动能够与来流整流罩（5）衔接闭合，来流防护罩（6）绕模式转换电机（7）输出轴顺时针转动能够相对来流整流罩（5）打开。
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