CN201340333Y - 一种回流风洞试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种回流风洞试验装置。现有产品成本较高、检修和维护不便。本实用新型的风洞本体为竖直设置的环形流道，包括依次首尾连接的风机段、风机出口段、第一拐角、第一流通段、第二拐角、风洞稳定段、风洞收缩段、风洞试验段、风洞扩散段、第三拐角、第二流通段、第四拐角。风洞稳定段内设置有蜂窝器和阻尼网，风机段内设置有风扇，第一拐角、第二拐角、第三拐角和第四拐角内设置有导流片。风洞本体底部的一端设置有固定角支座，另一端设置有辊轴支座。本实用新型空间利用率高，方便常规教学、科研或工业应用流体试验的应用。
Description
技术领域
本实用新型属于流体力学技术领域，具体涉及一种竖立布置的回流式风洞试验装置。
背景技术
风洞是进行空气动力学研究、飞行器研制和风工程探索的常用试验装置。由于操作方便，运行经济，自1871年第一台风洞建造以来，该设备的测试内容日趋丰富，实用形式持续更新。从最初的直流式风洞通流布局，衍生形成有如欧洲专利WO2006130125(A1)、JP10160617(A)等所公布的回流式通流布局；从试验段水平工作的模式发展出如美国专利US6083110、中国专利CN2896256等所公开的试验段垂直放置实例。新技术和新应用的不断涌现决定着风洞形式的持续创新。
当前，随着流体测量技术水平的提高和风洞应用范围的扩展，风洞试验可测试的内容不断增多，所需配置的设备数目随即增加，风洞试验段周边观测空间的需求相应变得强烈，特别对回流式风洞而言，问题由为明显：以普通低速回流风洞为例，由于水平布置，通流部件将占据设备占地面积的80％，其余20％为不易利用的回形区域，留给测量元件分配的空间较为有限，设备的单次利用效率因之降低。尽管垂直风洞一定程度改善了设备利用空间不足的问题，但其初衷是为了获得试验段的垂直流动气流，对应用较多的试验段水平气流模式，至今尚未有好的空间利用方案。另外，垂直风洞对电机、风扇等动力系统组件的安装有特殊要求，制造成本较高，日常检修和维护不便。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种空间利用率高，安装、维护方便，且有采用水平工作段的竖立式回流风洞试验装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
本实用新型包括支撑装置和风洞本体，风洞本体为竖直设置的环形流道，包括依次首尾连接的风机段、风机出口段、第一拐角、第一流通段、第二拐角、风洞稳定段、风洞收缩段、风洞试验段、风洞扩散段、第三拐角、第二流通段、第四拐角。其中风机段、风机出口段、风洞稳定段、风洞收缩段、风洞试验段、风洞扩散段为水平设置，第一流通段和第二流通段为竖直设置。风洞本体中的风洞稳定段、风洞收缩段和风洞试验段的截面为正方形，其他截面为圆形或正方形，风洞稳定段内设置有蜂窝器和阻尼网，风机段内设置有风扇，第一拐角、第二拐角、第三拐角和第四拐角内设置有导流片。风洞本体底部的一端设置有固定角支座，另一端设置有辊轴支座。
本实用新型综合考虑了风洞水平试验段的保留和测试元件观测空间最大化的需求，设计了试验段所处平面平行于安装平面的竖立式风洞试验装置，实现了设备形式的创新，并有通用性，可为空气动力学风洞、汽车风洞、大气环境风洞等多种形式采纳。
本实用新型所具有的有益效果是：
(1)试验空间利用率高：由于采用了上述新型布置方式，风洞的动力系统和工作系统处于不同的水平平面内，各自的运行、检修和维护相对独立，不互相干涉，方便试验段内多个测试仪器的联合作业。
(2)安装、维修方便：避免了垂直风洞电机和风扇安装时的特殊支撑结构，减少了动力设备对系统通流的影响。
(3)具有水平试验段，方便常规教学、科研或工业应用流体试验的应用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本试验装置包括支撑装置和风洞本体，风洞本体为竖直设置的环形流道，包括依次首尾连接的风机段1、风机出口段2、第一拐角3、第一流通段4、第二拐角5、风洞稳定段6、风洞收缩段7、风洞试验段8、风洞扩散段9、第三拐角10、第二流通段11、第四拐角12。其中风机段1、风机出口段2、风洞稳定段6、风洞收缩段7、风洞试验段8、风洞扩散段9为水平设置，第一流通段4和第二流通段11为竖直设置。风洞本体中的风洞稳定段6、风洞收缩段7和风洞试验段8的截面为正方形，其他截面为圆形或正方形，风洞稳定段6内设置有蜂窝器16和阻尼网17，风机段1内设置有风扇18，第一拐角3、第二拐角5、第三拐角10和第四拐角12内设置有导流片15。风洞本体底部的一端设置有固定角支座13，另一端设置有辊轴支座14。
该回流风洞试验装置的具体工作过程：
开启本试验装置。风扇18开始工作，通过风扇18增压，空气发生流动，经风机出口段2进入第一拐角3，在第一拐角3导流片15的定向作用下，实现风向首次折转，进而通过第一流通段4进入第二拐角5，在第二拐角5导流片的定向作用下，进入平行于水平面的风洞工作系统，历经风洞稳定段6的蜂窝器16和风洞稳定段6的阻尼网17的过滤，以及风洞收缩段7的调整后，在风洞试验段8内将获得高品质的试验气流。此后的空气沿风洞扩散段8，经过第三拐角10、第二流通段11和第四拐角12后，返回风机段1。第四拐角13下方设置的辊轴支座14能满足风洞由于动态运行或气温变化引起的伸缩变化。
Claims (1)
1、一种回流风洞试验装置，包括支撑装置和风洞本体，其特征在于：风洞本体为竖直设置的环形流道，包括依次首尾连接的风机段、风机出口段、第一拐角、第一流通段、第二拐角、风洞稳定段、风洞收缩段、风洞试验段、风洞扩散段、第三拐角、第二流通段、第四拐角；其中风机段、风机出口段、风洞稳定段、风洞收缩段、风洞试验段、风洞扩散段为水平设置，第一流通段和第二流通段为竖直设置；风洞本体中的风洞稳定段、风洞收缩段和风洞试验段的截面为正方形，其他截面为圆形或正方形，风洞稳定段内设置有蜂窝器和阻尼网，风机段内设置有风扇，第一拐角、第二拐角、第三拐角和第四拐角内设置有导流片；风洞本体底部的一端设置有固定角支座，另一端设置有辊轴支座。
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