CN117629566A - 一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备，设置于空心方柱(1)内，所述射流设备包括：射流块(2)，所述射流块(2)内开设有多个独立的气体扩散通道(3)；多个进气口(4)，每个进气口(4)分别与一个气体扩散通道(3)的一端连接。与现有技术相比，本发明通过在射流块内开设多个独立的气体扩散通道，使得射流块射出的气流更加均匀，解决或部分解决了方柱扰流测试中射流狭缝的中心到边缘有明显的速率不均匀的问题，均匀排布的多管道改善了射流狭缝中心到边缘的速率分布，从而更好地控制整个射流的速度以及直观地获取不同速度射流对方柱绕流的影响。
Description
技术领域
本发明涉及流体力学学技术领域，尤其是涉及一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备。
背景技术
方柱绕流是指气流绕过方形柱体或方柱的流动现象，当方柱受到射流作用时，会引发一系列复杂的流动现象和气动特性。射流作用下的方柱绕流具有以下一些特点：
压力分布变化：射流作用下，方柱前表面和后表面的压力分布发生变化。
涡街生成：在方柱的两侧会形成涡街，这是一种周期性的涡旋结构。涡街的生成与射流速度、方柱尺寸和流体的黏度等因素有关。
升力和阻力：方柱绕流受到射流作用后，会在垂直方向上产生升力和阻力。这些力的大小和方向取决于流动参数和方柱的几何形状。
分离流现象：在方柱的侧面，射流作用可能导致气流分离，即气流从某些部位脱离方柱表面，形成较大的涡结构。
尾迹效应：方柱绕流产生的涡街在方柱后方形成尾迹，对气流产生一定的影响。这对于后续流动的稳定性和气动性能具有重要意义。
振动和噪声：方柱绕流通常会伴随着涡街的脉动，这可能导致方柱本身的振动，同时也会产生噪声。
射流作用下的方柱绕流是流体力学中一个复杂的问题，涉及多个流体动力学和气动学的现象。研究射流作用下的方柱绕流可以帮助改善建筑物和结构的气动性能、优化交通工具设计、深入了解流体动力学现象以及改进风洞试验和数值模拟方法。这个领域的研究对于建筑、交通、能源和科学研究等多个领域都具有重要的应用价值。
在方柱绕流的相关实验验证及测试过程中，射流狭缝的中心到边缘有明显的速率不均匀问题，因此为了更好地研究射流对方柱绕流的影响，有必要设计一种改善射流均匀性的设备。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备，以改善射流均匀性。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明提供了一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备，设置于空心方柱内，所述射流设备包括：
射流块，所述射流块内开设有多个独立的气体扩散通道；
多个进气口，每个进气口分别与一个气体扩散通道的一端连接。
作为优选的技术方案，所述的进气口的截面呈圆形。
作为优选的技术方案，所述的气体扩散通道内部呈流线型。
作为优选的技术方案，所述的气体扩散通道的另一端连接有出气口。
作为优选的技术方案，所述的出气口呈矩形。
作为优选的技术方案，所述的进气口的内径为2-8mm。
作为优选的技术方案，所述的气体扩散通道的长度为10-20mm。
作为优选的技术方案，所述的均匀射流设备设置在所述空心方柱的内壁的射流出口处。
作为优选的技术方案，所述的进气口的数量为2-20个。
作为优选的技术方案，所述的进气口等间隔均匀排布。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
改善方柱的射流均匀性：通过在射流块内开设多个独立的气体扩散通道，使得射流块射出的气流更加均匀，解决或部分解决了方柱扰流测试中射流狭缝的中心到边缘有明显的速率不均匀的问题。
附图说明
图1为实施例1中均匀射流设备的示意图；
图2为实施例1中均匀射流设备的截面示意图；
图3为实施例1中均匀射流设备在方柱内的示意图，
其中，1、空心方柱，2、射流块，3、气体扩散通道，4、进气口，5、出气口，6、射流出口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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的限制。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
针对前述现有技术存在的问题，参见图1，本实施例提供了一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备，其主体为射流块2，射流块2包含有多个射流单元，每个射流单元均包括进气口4和出气口5。总共有12个均匀排布的圆形进气口4，通过一定长度的流线型内部结构使气流扩散至12个方形出气口，实现均匀性射流的目的。本实施例中圆形进气口的内径为4mm，外径4.5mm，流线型结构长度在13-14mm之间，方形出气口的长为5mm，宽为4mm。
参见图2，每个射流单元包括独立的流线型的气体扩散通道3，气体通过进气口4进入气体扩散通道3后能够均匀地从出气口5射出。
参见图3，本实施例提供的均匀射流设备安装在空心方柱1内壁地射流出口6处。进气口4连接供气管至气源。使用过程中，将气源接入一个1进12出的分气块，用12根外径4mm的软管将分气块的出口与本设备的12个圆形进气口4连接，必要时对连接部位进行一定的密封处理。软管可以从空心方柱1的上端口引出。同时把本设备与空心方柱1的射流出口8连接固定。
本设备利用12个进气口以及一定长度的流线型扩张结构实现气流在60mm长的射流狭缝上速率均匀。在装置安装调试完成后，可以对射流出口的风速采取标定对设备的效果进行验证。
本设备均匀排布的多管道改善了射流狭缝中心到边缘的速率分布，从而更好地控制整个射流的速度以及直观地获取不同速度射流对方柱绕流的影响。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备，其特征在于，设置于空心方柱(1)内，所述射流设备包括：
射流块(2)，所述射流块(2)内开设有多个独立的气体扩散通道(3)；
多个进气口(4)，每个进气口(4)分别与一个气体扩散通道(3)的一端连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备，其特征在于，所述的进气口(4)的截面呈圆形。
3.根据权利要求1所述的一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备，其特征在于，所述的气体扩散通道(3)内部呈流线型。
4.根据权利要求1所述的一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备，其特征在于，所述的气体扩散通道(3)的另一端连接有出气口(5)。
5.根据权利要求4所述的一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备，其特征在于，所述的出气口(5)呈矩形。
6.根据权利要求1所述的一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备，其特征在于，所述的进气口(4)的内径为2-8mm。
7.根据权利要求1所述的一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备，其特征在于，所述的气体扩散通道(3)的长度为10-20mm。
8.根据权利要求1所述的一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备，其特征在于，所述的均匀射流设备设置在所述空心方柱(1)的内壁的射流出口(6)处。
9.根据权利要求1所述的一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备，其特征在于，所述的进气口(4)的数量为2-20个。
10.根据权利要求1所述的一种用于方柱绕流测试的均匀射流设备，其特征在于，所述的进气口(4)等间隔均匀排布。
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