CN217006287U - 一种无芯低速风洞装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无芯低速风洞装置，涉及风洞设备技术领域，主要目的是提供一种通过正压送气的方式形成负压作为动力源，从而降低噪音和震动的一种无芯低速风洞装置。本实用新型的主要技术方案为：一种无芯低速风洞装置，包括：风洞部件，风洞部件包括收缩段、试验段和扩压段，试验段设置在收缩段和扩压段之间；动力部件，动力部件包括动力壳体、多个连接管道和多个风机部件，动力壳体包括第一出气管道和连接环，第一出气管道的一端连接于连接环，连接环具有第二出气管道和多个进气管道，扩压段连接于第二出气管道，连接管道的一端连接于进气管道，另一端连接于风机部件。本实用新型主要用于空气动力学研究。

Description

一种无芯低速风洞装置

技术领域

本实用新型涉及风洞设备技术领域，尤其涉及一种无芯低速风洞装置。

背景技术

风洞是指在一个按一定要求设计的管道系统内，采用动力装置驱动可控制的气流，根据运动的相对性和相似性原理进行各种气动力试验的设备，广泛应用于农业生产、煤炭采掘、气象监测、生态保护及计量等领域。

风洞有很多种类型，按气体流动特性分，主要有直流式和回流式；按马赫数分：Ma≤0.4为低速风洞，Ma＝0.4～1.4为跨声速风洞，Ma＝1.5～4.5为超声速风洞及Ma≥5的高超声速风洞，低速直流风洞主要由稳定段、收缩段、试验段、扩散段和风机段等5部分组成；其中，风机段多采用大功率的轴流风机或引风机，通过交流变频改变风机的转速实现流速大小的改变，此外，传统直流开式风洞还存在以下几个问题：

第一，轴流风机采用大功率设备，并且在风机的前端、尾部需要设计有整流罩，增大了气流阻力面积，从而导致较大的噪音污染；

第二，高速旋转的轴流风机，会产生不可抗拒的振动，同时对试验段流场气流偏角及紊流度有一定的影响；

第三，气流速度调节单一，只能通过改变频率进行调整。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种无芯低速风洞装置，主要目的是提供一种通过正压送气的方式形成负压作为动力源，从而降低噪音和震动的一种无芯低速风洞装置。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种无芯低速风洞装置，该装置包括：

风洞部件，所述风洞部件包括收缩段、试验段和扩压段，所述试验段设置在所述收缩段和所述扩压段之间；

动力部件，所述动力部件包括动力壳体、多个连接管道和多个风机部件，所述动力壳体包括第一出气管道和连接环，所述第一出气管道的一端连接于所述连接环，所述连接环具有第二出气管道和多个进气管道，所述扩压段连接于所述第二出气管道，所述连接管道的一端连接于所述进气管道，另一端连接于所述风机部件。

进一步的，每个所述进气管道的一端连接于所述连接管道，另一端与所述第一出气管道相互连通，并且朝向所述第一出气管道的另一端的方向延伸。

进一步的，多个所述进气管道沿所述第二出气管道的径向方向设置。

进一步的，所述第一出气管道与所述第二出气管道的轴线相互重合。

进一步的，所述连接环套在所述第一出气管道的外部，所述第一出气管道的一端外侧连接于所述连接环的一端内侧，所述第二出气管道位于所述连接环与所述第一出气管道之间，所述扩压段连接于所述第一出气管道。

进一步的，多个所述进气管道均匀分布在所述连接环上。

进一步的，所述动力壳体为中心对称结构。

进一步的，所述进气管道、所述连接管道和所述风机部件的数量为双数。

进一步的，所述连接管道为连接软管。

进一步的，所述风机部件为送气风机。

与现有技术相比，本实用新型具有如下技术效果：

本实用新型实施例提供的技术方案中，风洞部件的作用是提供测试的场所，风洞部件包括收缩段、试验段和扩压段，试验段设置在收缩段和扩压段之间；动力部件的作用是提供测试的动力，动力部件包括动力壳体、多个连接管道和多个风机部件，动力壳体包括第一出气管道和连接环，第一出气管道的一端连接于连接环，连接环具有第二出气管道和多个进气管道，扩压段连接于第二出气管道，连接管道的一端连接于进气管道，另一端连接于风机部件，相对于现有技术，风机段多采用大功率的轴流风机或引风机，通过交流变频改变风机的转速实现流速大小的改变，此外，传统直流开式风洞还存在以下几个问题：第一，轴流风机采用大功率设备，并且在风机的前端、尾部需要设计有整流罩，增大了气流阻力面积，从而导致较大的噪音污染；第二，高速旋转的轴流风机，会产生不可抗拒的振动，同时对试验段流场气流偏角及紊流度有一定的影响；第三，气流速度调节单一，只能通过改变频率进行调整，本技术方案中，通过在扩压段的一端设置动力壳体，连接管道的一端连接于进气管道，另一端连接于风机部件，风机部件通过正压输送气体，使气体依次通过进气管道和第一出气管道排出，从而使得动力壳体与扩压段之间形成负压区域，气体从收缩段进入到试验段和扩压段，使得试验段内形成稳定的流场，不仅能够降低风机带动的震动和噪音，还可以消除在试验段形成的负压区和影响流场的紊流度，从而达到提高检测的准确性的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种无芯低速风洞装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种无芯低速风洞装置的主视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的第一种动力壳体的主视结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种进气管道的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的第二种动力壳体的立体结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的第二种动力壳体的主视结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的第二种动力壳体的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1至图4所示，本实用新型实施例提供了一种无芯低速风洞装置，该装置包括：

风洞部件，风洞部件包括收缩段11、试验段12和扩压段13，试验段12设置在收缩段11和扩压段13之间；

动力部件，动力部件包括动力壳体21、多个连接管道22和多个风机部件23，动力壳体21包括第一出气管道211和连接环212，第一出气管道211的一端连接于连接环212，连接环212具有第二出气管道2121和多个进气管道2122，扩压段13连接于第二出气管道2121，连接管道22的一端连接于进气管道2122，另一端连接于风机部件23。

本实用新型实施例提供的技术方案中，风洞部件的作用是提供测试的场所，风洞部件包括收缩段11、试验段12和扩压段13，试验段12设置在收缩段11和扩压段13之间；动力部件的作用是提供测试的动力，动力部件包括动力壳体21、多个连接管道22和多个风机部件23，动力壳体21包括第一出气管道211和连接环212，第一出气管道211的一端连接于连接环212，连接环212具有第二出气管道2121和多个进气管道2122，扩压段13连接于第二出气管道2121，连接管道22的一端连接于进气管道2122，另一端连接于风机部件23，相对于现有技术，风机段多采用大功率的轴流风机或引风机，通过交流变频改变风机的转速实现流速大小的改变，此外，传统直流开式风洞还存在以下几个问题：第一，轴流风机采用大功率设备，并且在风机的前端、尾部需要设计有整流罩，增大了气流阻力面积，从而导致较大的噪音污染；第二，高速旋转的轴流风机，会产生不可抗拒的振动，同时对试验段12流场气流偏角及紊流度有一定的影响；第三，气流速度调节单一，只能通过改变频率进行调整，本技术方案中，通过在扩压段13的一端设置动力壳体21，连接管道22的一端连接于进气管道2122，另一端连接于风机部件23，风机部件23通过正压输送气体，使气体依次通过进气管道2122和第一出气管道211排出，从而使得动力壳体21与扩压段13之间形成负压区域，气体从收缩段11进入到试验段12和扩压段13，使得试验段12内形成稳定的流场，不仅能够降低风机带动的震动和噪音，还可以消除在试验段12形成的负压区和影响流场的紊流度，从而达到提高检测的准确性的技术效果。

上述风洞部件的作用是提供测试的场所，风洞部件包括收缩段11、试验段12和扩压段13，试验段12设置在收缩段11和扩压段13之间，收缩段11将气流收缩，使气流进入试验段12，试验段12为长方体或者正方体结构，检验设备放置在试验段12进行数据监测，过渡段为圆台体结构，气流从第一试验段12穿过过渡段进入第二试验段12，第二试验段12内能够进行不同的实验监测，从而提高试验段12的适用性，扩压段13的作用是把气流的动能转变成压力能，减少风洞的能量损失，扩压段13的直径由试验段12向动力部件方向逐渐增大，从而达到降低风洞能量损失的作用；动力部件的作用是提供风洞模拟的动力源，动力部件包括动力壳体21、多个连接管道22和多个风机部件23，连接管道22采用连接软管，风机部件23采用送气风机或者鼓风机，并且，多个风机部件23并联，不仅能够降低风洞装置的制造成本，还方便安装和拆卸，动力壳体21包括第一出气管道211和连接环212，第一出气管道211的一端连接于连接环212，连接环212具有第二出气管道2121和多个进气管道2122，第二出气管道2121与第一出气管道211的轴线重合，多个进气管道2122分布在连接环212的外周，并且，多个进气管道2122均匀分布在连接环212上，例如，多个进气管道2122分布在连接环212的上部、下部以及两侧，使得多个进气管道2122能够从四个不同的方向进行供气，从而使得气体输送更加均匀，当然，多个进气管道2122的数量也可以是六个或者八个，具体的，动力壳体21为中心对称结构，使得气体输送的过程中保持动力壳体21的稳定性，从而达到降低动力壳体21震动的技术效果，具体的，进气管道2122、连接管道22和风机部件23的数量为双数，扩压段13连接于第二出气管道2121，连接管道22的一端连接于进气管道2122，另一端连接于风机部件23，风机部件23通过连接管道22和进气管道2122向第一出气管道211供气，使得动力壳体21与扩压段13之间形成负压区域，气体从收缩段11进入到试验段12和扩压段13，再通过第二出气管道2121和第一出气管道211排出，同时，使得试验段12内形成稳定的流场，不仅能够降低风机带动的震动和噪音，还可以消除在试验段12形成的负压区和影响流场的紊流度，从而达到提高检测的准确性的技术效果，并且，通过正压送气的方式进行送气，不需要设置整流罩，从而无需考虑整流罩的设计参数对流场的影响，从而达到降低造价的技术效果。

进一步的，每个进气管道2122的一端连接于连接管道22，另一端与第一出气管道211相互连通，并且朝向第一出气管道211的另一端的方向延伸。本实施例中，进一步限定了进气管道2122，进气管道2122分布在连接环212的侧面，每个进气管道2122的一端连接于连接管道22，另一端与出气管道相互连通，并且朝向出气管道的另一端的方向延伸，使得风机部件23通过正压输送的气体依次通过连接管道22和进气管道2122进入第一出气管道211中，然后通过第一出气管道211的另一端排出，使得动力壳体21与扩压段13之间形成负压区域，气体从收缩段11进入到试验段12和扩压段13，再通过第二出气管道2121和第一出气管道211排出，同时，使得试验段12内形成稳定的流场，不仅能够降低风机带动的震动和噪音，还可以消除在试验段12形成的负压区和影响流场的紊流度，从而达到提高检测的准确性的技术效果。

进一步的，如图5至图7所示，多个进气管道2122沿第二出气管道2121的径向方向设置，并且，连接环212套在第一出气管道211的外部，第一出气管道211的一端外侧连接于连接环212的一端内侧，第二出气管道2121位于连接环212与第一出气管道211之间，扩压段13连接于第一出气管道211。本实施例中，提供了一种动力壳体21的替换技术方案，连接环212套在第一出气管道211的外部，第一出气管道211的一端外侧连接于连接环212的一端内侧，此时，第一出气管道211和第二出气管道2121的轴线相互重合，并且，第二出气管道2121位于连接环212与第一出气管道211之间，扩压段13连接于第一出气管道211，多个进气管道2122沿第二出气管道2121的径向方向设置，风机部件23通过正压输送的气体依次通过连接管道22和进气管道2122进入第二出气管道2121中，然后通过第一出气管道211的外壁进行引导，使得气体从第二出气管道2121远离扩压段13的一端排出，使得试验段12内形成稳定的流场，不仅能够降低风机带动的震动和噪音，还可以消除在试验段12形成的负压区和影响流场的紊流度，从而达到提高检测的准确性的技术效果。

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)

1.一种无芯低速风洞装置，其特征在于，包括：

风洞部件，所述风洞部件包括收缩段、试验段和扩压段，所述试验段设置在所述收缩段和所述扩压段之间；

动力部件，所述动力部件包括动力壳体、多个连接管道和多个风机部件，所述动力壳体包括第一出气管道和连接环，所述第一出气管道的一端连接于所述连接环，所述连接环具有第二出气管道和多个进气管道，所述扩压段连接于所述第二出气管道，所述连接管道的一端连接于所述进气管道，另一端连接于所述风机部件。

2.根据权利要求1所述的一种无芯低速风洞装置，其特征在于，

每个所述进气管道的一端连接于所述连接管道，另一端与所述第一出气管道相互连通，并且朝向所述第一出气管道的另一端的方向延伸。

3.根据权利要求1所述的一种无芯低速风洞装置，其特征在于，

多个所述进气管道沿所述第二出气管道的径向方向设置。

4.根据权利要求1所述的一种无芯低速风洞装置，其特征在于，

所述第一出气管道与所述第二出气管道的轴线相互重合。

5.根据权利要求3所述的一种无芯低速风洞装置，其特征在于，

所述连接环套在所述第一出气管道的外部，所述第一出气管道的一端外侧连接于所述连接环的一端内侧，所述第二出气管道位于所述连接环与所述第一出气管道之间，所述扩压段连接于所述第一出气管道。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种无芯低速风洞装置，其特征在于，多个所述进气管道均匀分布在所述连接环上。

7.根据权利要求1至5任一项所述的一种无芯低速风洞装置，其特征在于，

所述动力壳体为中心对称结构。

8.根据权利要求1至5任一项所述的一种无芯低速风洞装置，其特征在于，

所述进气管道、所述连接管道和所述风机部件的数量为双数。

9.根据权利要求1至5任一项所述的一种无芯低速风洞装置，其特征在于，

所述连接管道为连接软管。

10.根据权利要求1至5任一项所述的一种无芯低速风洞装置，其特征在于，

所述风机部件为送气风机。

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