CN203587312U - 一种模拟高速列车车外环境的开路风洞 - Google Patents

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何忠韬
姚春燕
李纯
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Abstract

一种模拟高速列车车外环境的开路风洞，它由进风口、稳定段、收缩段、扩压段，实验段和风扇段等组成，实验段5截面为方形状，风扇9转动时，风洞进风口1处产生低于风洞外侧的空气压力，风扇段8的电机安装段12处产生高于风洞外侧的空气压力，进风口1吸入的空气流，经过稳定段2和收缩段3的聚集，得到压力较高且各截面空气流量均匀稳定的空气流，流经圆变方4后，得到模拟列车换气口外侧的空气状态，本实用新型可以模拟高速列车换气口外侧列车运行工作环境，可以为列车换气口局部阻力特性的试验研究提供实验平台。

Description

一种模拟高速列车车外环境的开路风洞
(一)技术领域
本发明涉及一种风洞装置，属于一种模拟高速列车车外环境的开路风洞装置。
(二)技术背景
为了研究列车换气口流动阻力特性，需要在实验室条件下，建立一个低速风洞和新风进风系统，模拟高速列车换气口外侧列车运行工作环境，模拟列车外界风速场，模拟可控的列车车速，模拟新风口进风量，以期为不同工况下高速列车换气口局部阻力特性的试验研究提供实验平台。
(三)发明内容
本实用新型的目的是提供一种模拟高速列车车外环境的开路风洞装置。
本实用新型的目的是这样实现的，它含有进风口、稳定段、收缩段、扩压段，其特征是：还含有实验段和风扇段等，具有喇叭状外形的进风口1的小口端连接圆柱状的稳定段2，稳定段2与外形圆锥台状的收缩段3的大口端连接，收缩段3的小口端与圆变方4的圆口端连接，圆变方4的方口端与方形截面的实验段5的一端连接，实验段5的另一端与方变圆6的方口端连接，方变圆6的圆口端与外形圆锥台状的扩压段7的小口端连接，扩压段7的大口端与风扇段8的风扇安装段11连接，进风口1、稳定段2、收缩段3、圆变方4、实验段5、方变圆6、扩压段7和风扇段8均是空壳体，风扇段8壳体内轴向装配有三个相同的轴承支架13，轴承支架13的外圈15内套在风扇段8的壳体内，轴承支架13的中心是轴承套16，十字状的辐条17连接外圈15和轴承套16，在轴承支架13上同轴安装风扇电机轴14，三个相同的轴承支架13沿轴向将风扇段8壳体内分隔为风扇安装段11和电机安装段12，在风扇安装段11的风扇电机轴14上安装风扇9，在电机安装段12的风扇电机轴14上安装电机10。
电机10通电工作，带动风扇9转动时，从进风口1吸入外侧空气，再由风扇段8的电机安装段12排出壳体，因而本实用新型是一种开路风洞装置。
(四)附图说明
图1为本实用新型实施例的壳体外形示意图，图2为本实用新型实施例的结构示意图，图3为本实用新型实施例风扇段8的结构示意图，图4为本实用新型实施例轴承支架13的结构示意图。
(五)具体实施方式
参照图1、图2、图3和图4，本实施例中，具有喇叭状外形的进风口1便于降低进风口压力、扩大进风面，有利于增大进风量，进风口1的小口端连接圆柱状的稳定段2，便于聚集喇叭状外形的进风口1的大口端吸入的空气流体，稳定段2与外形圆锥台状的收缩段3的大口端连接，进一步聚集壳体内的空气流体，收缩段3的小口端与圆变方4的圆口端连接，圆变方4的方口端与方形截面的实验段5的一端连接，方形截面的实验段5便于模拟列车进风口状态，实验段5的另一端与方变圆6的方口端连接，方变圆6的圆口端与外形圆锥台状的扩压段7的小口端连接，扩压段7的大口端与风扇段8的风扇安装段11连接，便于风扇正常工作，进风口1、稳定段2、收缩段3、圆变方4、实验段5、方变圆6、扩压段7和风扇段8均是空壳体，便于空气流体顺利通过各壳体内腔，风扇段8壳体内轴向装配有三个相同的轴承支架13，轴承支架13的外圈15内套在风扇段8的壳体内，轴承支架13的中心是轴承套16，十字状的辐条17连接外圈15和轴承套16，目的是既能保证轴承支架13的支撑强度，又能使空气流体顺利通过风扇段8壳体，在轴承支架13上同轴安装风扇电机轴14，三个相同的轴承支架13沿轴向将风扇段8壳体内分隔为风扇安装段11和电机安装段12，目的是既能保证风扇9和电机10有稳固的支撑强度，又能隔离风扇9和电机10之间的相互干扰，同时电机安装段12还是风洞的排风口，在风扇安装段11的风扇电机轴14上安装风扇9，用于产生空气流量、流速和压力，在电机安装段12的风扇电机轴14上安装电机10，利用排出风洞内的空气流冷却电机10工作时产生的有害热量。
工作原理：如图1、图2、图3和图4所示，电机10通电工作，带动风扇9转动时，风洞进风口1处产生低于风洞外侧的空气压力，风扇段8的电机安装段12处产生高于风洞外侧的空气压力，进风口1可以顺利吸入风洞外侧大量的空气，吸入的空气流可以在风扇段8电机安装段12处顺利排出风洞，使风洞可以持续稳定工作，进风口1吸入的空气流，经过稳定段2和收缩段3的聚集，得到压力较高且各截面空气流量均匀稳定的空气流，流经圆变方4后，得到模拟列车换气口外侧的空气状态，如果改变电机转动速，则可以模拟高速列车换气口外侧列车运行工作环境。

Claims (2)

1.一种模拟高速列车车外环境的开路风洞，它含有进风口、稳定段、收缩段、扩压段，其特征是：还含有实验段和风扇段等，具有喇叭状外形的进风口(1)的小口端连接圆柱状的稳定段(2)，稳定段(2)与外形圆锥台状的收缩段(3)的大口端连接，收缩段(3)的小口端与圆变方(4)的圆口端连接，圆变方(4)的方口端与方形截面的实验段(5)的一端连接，实验段(5)的另一端与方变圆(6)的方口端连接，方变圆(6)的圆口端与外形圆锥台状的扩压段(7)的小口端连接，扩压段(7)的大口端与风扇段(8)的风扇安装段(11)连接，进风口(1)、稳定段(2)、收缩段(3)、圆变方(4)、实验段(5)、方变圆(6)、扩压段(7)和风扇段(8)均是空壳体，风扇段(8)壳体内轴向装配有三个相同的轴承支架(13)，轴承支架(13)的外圈(15)内套在风扇段(8)的壳体内，轴承支架(13)的中心是轴承套(16)，十字状的辐条(17)连接外圈(15)和轴承套(16)，在轴承支架(13)上同轴安装风扇电机轴(14)，三个相同的轴承支架(13)沿轴向将风扇段(8)壳体内分隔为风扇安装段(11)和电机安装段(12)，在风扇安装段(11)的风扇电机轴(14)上安装风扇(9)，在电机安装段(12)的风扇电机轴(14)上安装电机(10)。
2.根据权利要求1所述的模拟高速列车车外环境的开路风洞，其特征是：所述的实验段(5)截面为方形状，进风口(1)外形为喇叭状，收缩段(3)和扩压段(7)外形为圆锥台状。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104458196B (zh) * 2014-10-31 2017-01-25 中南大学 常规风洞中模拟产生水平切变气流的快门式机构及方法
CN106610333A (zh) * 2016-02-25 2017-05-03 北京卫星环境工程研究所 用于空间低气压环境下的风速发生装置
CN114279673A (zh) * 2021-12-29 2022-04-05 中国航天空气动力技术研究院 一种入口面积可变的模拟电弧风洞扩压段结构

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