CN211626867U - 一种导流片及设有该导流片的风洞试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风洞实验技术领域，尤其涉及一种导流片及设有该导流片的风洞试验装置。包括：回字形的风洞本体，在所述风洞本体的四个拐角处设有导流片，所述导流片包括弧形薄片以及位于弧形薄片两侧的延伸部，所述弧形薄片的圆心角为R，其中，0°＜R＜90°，其中一个延伸部与气流方向呈0°夹角，另一个延伸部与气流方向呈(90°‑R)夹角。本实用新型能够将绝大多数的气流最大程度的转向，并且顺滑过度，且能量损失小，气流的湍流度低，气流均匀性好。

Description

一种导流片及设有该导流片的风洞试验装置

技术领域

本实用新型涉及风洞实验技术领域，尤其涉及一种导流片及设有该导流片的风洞试验装置。

背景技术

风洞试验是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体流动情况，是进行空气动力学试验最常用、最有效的组成部分。随着工业空气动力学的发展，在交通运输、房屋建筑、风能利用等领域获得越来广泛的应用。

相关技术中，风洞试验装置能耗较大、气流偏角大，且流场的稳定性和均匀性不高，直接影响了风洞试验的准确性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种风洞试验装置。

解决方案如下：

一种风洞试验装置，包括：回字形的风洞本体，在所述风洞本体的四个拐角处设有导流片，所述导流片包括弧形薄片以及位于弧形薄片两侧的延伸部，所述弧形薄片的圆心角为R，其中，0°＜R＜90°，其中一个延伸部与气流方向呈0°夹角，另一个延伸部与气流方向呈 (90°-R)夹角。

在一种可能的实现方式中，所述拐角处导流片的个数为多个，多个导流片等间隔的排列于所述拐角的对角线上。

在一种可能的实现方式中，所述弧形薄片的圆心角为86°，所述另一个延伸部与气流方向的夹角是4°。

在一种可能的实现方式中，所述风洞本体上设有收缩段，所述收缩段的横截面为矩形，所述收缩段的长度为所述收缩段入口截面高度的0.5-0.7。

在一种可能的实现方式中，所述收缩段的入口处横截面积与出口处横截面积的比值是8:1。

在一种可能的实现方式中，所述风洞本体上设有动力段，所述动力段包括风机和整流罩，所述整流罩延气流方向依次包括前罩、中罩和尾罩，所述尾罩为呈流线型的子弹头形状。

在一种可能的实现方式中，所述整流罩和风动本体内壁之间均匀分布有止旋片，所述止旋片呈对称翼形结构，翼弦与动力段轴线相平行。

在一种可能的实现方式中，所述风洞本体上设有试验段，所述试验段上设有观察门和观察窗，所述观察门和观察窗由透明玻璃制成。

在一种可能的实现方式中，延气流方向，所述试验段的下游设有扩散段，所述扩散段的下游端设有防护网。

在一种可能的实现方式中，延气流方向，所述收缩段的上游设有稳定段，所述稳定段内安装至少一层阻尼网和蜂窝器，所述蜂窝器由正六边形的通道构成，用于气流的整流。

在一种可能的实现方式中，本实用新型包括一种导流片，所述导流片包括弧形薄片以及位于弧形薄片两侧的延伸部，所述弧形薄片的圆心角为R，其中，0°＜R＜90°，其中一个延伸部与气流方向呈0°夹角，另一个延伸部与气流方向呈(90°-R)夹角。

本实用新型有益效果包括：由于气流流过四个拐角的损失占风洞装置全部损失的40％以上，因此，拐角导流片的设计将对能量损耗的降低起关键作用。区别于传统的翼形结构的导流片，本公开实施例采用弧形薄片的导流片，且导流片的圆心角为R，其中，0°＜R＜90°，其中一个延伸部与气流方向呈0°夹角，另一个延伸部与气流方向呈 (90°-R)夹角，能够将绝大多数的气流最大程度的转向，并且顺滑过度，且能量损失小，气流的湍流度低，气流均匀性好。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本实用新型的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本实用新型的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种风洞试验装置的结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种导流片结构示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种风扇的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本实用新型，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。

图1是根据一示例性实施例示出的一种风洞试验装置的结构示意图。如图1所示，一种风洞试验装置，包括：沿气流方向依次是试验段1、第一扩散段2、防护网21、第一拐角3、第一回流段4、第二拐角 5、动力段6、动力段后段61、风机段63、动力段前段64、整流罩65、第二扩散段7、第三拐角8、第二回流段9、第四拐角10、稳定段11、蜂窝器111、阻尼网112、收缩段12。

本实施例中，采用回字形的风洞本体，参考图2所示，在所述风洞本体的四个拐角处设有导流片13，所述导流片13包括弧形薄片131 以及位于弧形薄片两侧的延伸部132，所述弧形薄片131的圆心角为R，其中，0°＜R＜90°，其中一个延伸部132(参考图2中的CD)与气流方向(参考图2中V的方向)呈0°夹角，另一个延伸部(参考图2中的 AB)132与气流方向呈(90°-R)夹角。

本实施例中，拐角是指风洞试验装置的四个转弯的位置，在一个示例中，拐角为90度拐角，在另一个示例中，所述拐角可以包括曲线形拐角，所述拐角的形状在这里不做限制。

本实施例具有的有益效果是，由于气流流过四个拐角的损失占风洞装置全部损失的40％以上，因此，拐角导流片13的设计将对能量损耗的降低起关键作用。区别于传统的翼形结构的导流片，本公开实施例采用弧形薄片的导流片，且导流片13的圆心角为R，其中，0°＜R ＜90°，其中一个延伸部132与气流方向呈0°夹角，另一个延伸部132 与气流方向呈(90°-R)夹角，能够将绝大多数的气流最大程度的转向，并且顺滑过度，且能量损失小，气流的湍流度低，气流均匀性好。

在一种可能的实现方式中，参考图2，所述拐角处导流片13的个数为多个，多个导流片等间隔S的排列于所述拐角对角线上。在一个示例中，可以根据拐角的大小，设置导流片的数量，比如可以设置为 6片、6片、8片、8片；还可以设置为，8片、12片、8片、12片。

本实施例具有的有益效果是，导流片13采用等间隔均匀排列的方式，在每个导流片关于拐角的对角线为轴对称图形，能够很好的将气流分流，使得气流的均匀性较强，且各倒流的圆弧半径和圆形角一致，方便制造和安装。

在一种可能的实现方式中，所述弧形薄片131的圆心角为86°，所述另一个延伸部132与气流方向的夹角是4°。

本实施例中圆心角的度数86°以及一个延伸部与气流方向的夹角是0°，另一个延伸部与气流方向的夹角是4°，是通过实验获得，具有较好的能量损失，气流的湍流度以及气流均匀性。

在一种可能的实现方式中，所述风洞本体上设有收缩段12，所述收缩段的横截面为矩形，所述收缩段12的长度为所述收缩段12入口截面高度的0.5-0.7。

本实施例中，所述收缩段12的作用是均匀加速气流，使其达到试验段所需要的流速，同时进一步改善气流的流动品质，降低湍流度。在一个示例中，所述收缩段12的横截面为矩形，且所述收缩段12在长度方向上，每一个矩形的横截面的边长均匀的增加，形成平滑的曲线形状，收缩段12的长度为所述收缩段12入口截面高度的0.5-0.7，在另一示例中，收缩段12的横截面积为正方形。

本实施例具有的有益效果是，均匀加速气流，使其达到试验段所需要的流速，同时进一步改善气流的流动品质，降低湍流度。

在一种可能的实现方式中，所述收缩段12的入口处横截面积与出口处横截面积的比值是8:1。

本实施例入口横截面积与出口横截面积的比例是8:1，是通过实验获得的，能够改善气流的流动品质，降低湍流度。

在一种可能的实现方式中，所述风洞本体上设有动力段6，所述动力段6包括风机和整流罩65，所述整流罩65延气流方向依次包括前罩、中罩和尾罩，所述尾罩为呈流线型的子弹头形状。

本实施例实现的有益效果是，整流罩65的尾罩呈子弹头形状，能够有效的分离气流，提高气流的稳定性。

在一种可能的实现方式中，所述整流罩65和风动本体内壁之间均匀分布有止旋片，所述止旋片呈对称翼形结构，翼弦平行与动力段6 轴线相平行。

本实施例中，动力段6与整流罩65之间，具体为整流罩前罩与动力段6内壁之间设有支撑片，利用制成片将整流罩65与动力段6内壁相连接，在整流罩中罩与动力段6内壁之间设有止旋片。

本实施例具有的有益效果是，止旋片呈对称翼形结构，翼弦平行与动力段6轴线相平行，可以消除经过风扇后气流的诱导旋转速度，保证气流单一的轴向运动；可以把气流的旋转动能变成压力能，提高系统的总效率。

在一种可能的实现方式中，所述风洞本体上设有试验段1，所述试验段1上设有观察门和观察窗，所述观察门和观察窗由透明玻璃制成。本实施例，所述透明玻璃可以是钢化玻璃或亚克力玻璃。所述试验段1的尺寸可以是300乘300、500乘500、600乘600、800乘800、1000 乘1000。

本实施例具有的有益效果是，试验段1上设有观察门和观察窗，便于观察和更换测试品。

在一种可能的实现方式中，延气流方向，所述试验段1的下游设有第一扩散段2和第二扩散段7，所述第一扩散段2和第二扩散段7的下游端设有防护网。

本实施例具有的有益效果是，所述扩散段的下游端设有防护网，防止测试品固定不牢沿气流进入动力段6而损坏风机。

在一种可能的实现方式中，延气流方向，所述收缩段12的上游设有稳定段11，所述稳定段11内安装至少一层阻尼网和蜂窝器，所述蜂窝器由正六边形的通道构成，用于气流的整流。

本实施例具有的有益效果是，阻尼网和蜂窝器能够有效的整流，提高气流的稳定性和均匀性。

在一种可能的实现方式中，扩散段是沿气流方向发散，扩散段的作用是将动能转化为压力能时，减少气流在扩散段下游各段的能量损失，同时还要保证气流在通过扩散段时不产生分离，不影响扩散段性能和下游的各段性能。风机段63选用高性能低噪声轴流式风机，扇叶是特殊定制的，如图3所示，效率在80％以上。

在一种可能的实现方式中，本实用新型包括一种导流片，所述导流片包括弧形薄片以及位于弧形薄片两侧的延伸部，所述弧形薄片的圆心角为R，其中，0°＜R＜90°，其中一个延伸部与气流方向呈0°夹角，另一个延伸部与气流方向呈(90°-R)夹角。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种风洞试验装置，其特征在于，包括：回字形的风洞本体，在所述风洞本体的四个拐角处设有导流片，所述导流片包括弧形薄片以及位于弧形薄片两侧的延伸部，所述弧形薄片的圆心角为R，其中，0°＜R＜90°，其中一个延伸部与气流方向呈0°夹角，另一个延伸部与气流方向呈(90°-R)夹角。

2.根据权利要求1所述的风洞试验装置，其特征在于，所述拐角处导流片的个数为多个，多个导流片等间隔的排列于所述拐角的对角线上。

3.根据权利要求1所述的风洞试验装置，其特征在于，所述弧形薄片的圆心角为86°，所述另一个延伸部与气流方向的夹角是4°。

4.根据权利要求1所述的风洞试验装置，其特征在于，所述风洞本体上设有收缩段，所述收缩段的横截面为矩形，所述收缩段的长度为所述收缩段入口截面高度的0.5-0.7。

5.根据权利要求4所述的风洞试验装置，其特征在于，所述收缩段的入口处横截面积与出口处横截面积的比值是8:1。

6.根据权利要求1所述的风洞试验装置，其特征在于，所述风洞本体上设有动力段，所述动力段包括风机和整流罩，所述整流罩延气流方向依次包括前罩、中罩和尾罩，所述尾罩为呈流线型的子弹头形状。

7.根据权利要求6所述的风洞试验装置，其特征在于，所述整流罩和风动本体内壁之间均匀分布有止旋片，所述止旋片呈对称翼形结构，翼弦与动力段轴线相平行。

8.根据权利要求1所述的风洞试验装置，其特征在于，所述风洞本体上设有试验段，所述试验段上设有观察门和观察窗，所述观察门和观察窗由透明玻璃制成。

9.根据权利要求8所述的风洞试验装置，其特征在于，延气流方向，所述试验段的下游设有扩散段，所述扩散段的下游端设有防护网。

10.一种导流片，其特征在于，所述导流片包括弧形薄片以及位于弧形薄片两侧的延伸部，所述弧形薄片的圆心角为R，其中，0°＜R＜90°，其中一个延伸部与气流方向呈0°夹角，另一个延伸部与气流方向呈(90°-R)夹角。

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