CZ309563B6 - Wind tunnel - Google Patents

Wind tunnel Download PDF

Info

Publication number
CZ309563B6
CZ309563B6 CZ2022-18A CZ202218A CZ309563B6 CZ 309563 B6 CZ309563 B6 CZ 309563B6 CZ 202218 A CZ202218 A CZ 202218A CZ 309563 B6 CZ309563 B6 CZ 309563B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
inlet
test section
wind tunnel
outlet
diffuser
Prior art date
Application number
CZ2022-18A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ202218A3 (en
Inventor
Jan Jedelský
Jedelský Jan prof. Ing., Ph.D.
Milan Malý
Malý Milan Ing., Ph.D.
Ondřej Cejpek
Ondřej Ing. Cejpek
Original Assignee
Vysoké Učení Technické V Brně
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoké Učení Technické V Brně filed Critical Vysoké Učení Technické V Brně
Publication of CZ202218A3 publication Critical patent/CZ202218A3/en
Publication of CZ309563B6 publication Critical patent/CZ309563B6/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G01M9/02Wind tunnels
    • G01M9/04Details
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

Wind tunnel, containing:- inlet diffuser (4);- calming chamber (5), the entrance of which is fluidly connected to the exit of the entrance diffuser (4);- the confusor (6), the input of which is fluidly connected to the output of the calming chamber (5);- laminarization pipe (7), the inlet of which is fluidly connected to the outlet of the confusor (6); and- the test section (8), the inlet of which is fluidly connected to the outlet of the laminarization pipe (7) and which has walls that are at least partly transparent,the inlet diffuser (4), stilling chamber (5), confusor (6), laminarization duct (7) and test section (8) are arranged in succession along a common longitudinal axis; and- the inlet compensator (3), the inlet of which is adapted for fluid connection with the outlet of the fan (1) and whose outlet is fluidly connected to the inlet of the inlet diffuser (4); and- the output compensator (9), which is fluidly connected to the output of the test section by its input,is thatthe compensators (3, 9) are flexible pipes of variable length; and that it also contains- a carrier (14) with a positioning mechanism for simultaneously relocating the inlet diffuser (4), stilling chamber (5), confusor (6), laminarization pipe (7) and test section (8).

Description

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká větrného tunelu, zejména otevřeného výtlačného typu, a to takového, který obsahuje vstupní difuzor, uklidňovací komoru, konfuzor, laminarizační potrubí, testovací sekci, která má alespoň část stěny průhlednou, přičemž vstupní difuzor, uklidňovací komora, konfuzor, laminarizační potrubí a testovací sekce jsou uspořádány za sebou podél společné podélné osy a jsou navzájem fluidně propojeny.The invention relates to a wind tunnel, in particular an open displacement type, namely one that contains an inlet diffuser, a stilling chamber, a confusor, a laminarization pipe, a test section that has at least part of the wall transparent, wherein the inlet diffuser, a stilling chamber, a confusor, a laminarization pipe and the test sections are arranged one behind the other along a common longitudinal axis and are fluidly connected to each other.

Dosavadní stav technikyCurrent state of the art

Z dosavadního stavu techniky jsou známy různé typy větrných tunelů, které se používají pro studium aerodynamických vlastností těles, pro výzkum chování objektů v proudu vzduchu a další.Various types of wind tunnels are known from the current state of the art, which are used for studying the aerodynamic properties of bodies, for researching the behavior of objects in air currents, and more.

Dosud známé větrné tunely mají řadu nedostatků, zvláště malou variabilitu možností měření. Obvykle jsou větrné tunely vyrobeny pro konkrétní studium chování konkrétních objektů v proudu vzduchu a není možné takovéto větrné tunely použít pro studium odlišných objektů, případně pro studium stejných objektů ve výrazně odlišných nebo postupně se měnících podmínkách proudění vzduchu.Wind tunnels known so far have a number of shortcomings, especially the small variability of measurement options. Usually, wind tunnels are made for the specific study of the behavior of specific objects in the air flow, and it is not possible to use such wind tunnels for the study of different objects, or for the study of the same objects in significantly different or gradually changing air flow conditions.

U větrných tunelů, které umožňují změny parametrů měření, například změnu délky tunelu a podobně, je velmi časově náročné následné přenastavení optických sestav, které zaznamenávají dění v testovací sekci.In the case of wind tunnels that allow changes in the measurement parameters, for example changing the length of the tunnel and the like, it is very time-consuming to subsequently readjust the optical assemblies that record the events in the test section.

Součástí větrných tunelů je testovací sekce, což je část tunelu mající průhledné stěny. K této testovací sekci jsou přiřazeny vnější měřicí/optické systémy, které zaznamenávají chování objektů v testovací sekci. Tyto měřicí systémy jsou velmi citlivé na vibrace a pohyb, a přitom náročné na seřízení, přičemž jsou fokusovány na velmi malou oblast, řádově mm3. Pro získání poznatků o chování objektů v podstatné části průřezu testovací sekce je potřeba měřicí systémy přenastavovat a/nebo přemísťovat, což je časově velmi náročné, a přitom riskantní s ohledem na pořizovací ceny takovýchto měřicích systémů.Wind tunnels include a test section, which is a part of the tunnel with transparent walls. External measuring/optical systems are assigned to this test section, which record the behavior of the objects in the test section. These measuring systems are very sensitive to vibration and movement, yet difficult to adjust, while being focused on a very small area, on the order of mm 3 . In order to obtain knowledge about the behavior of objects in a significant part of the cross-section of the test section, it is necessary to readjust and/or move the measuring systems, which is very time-consuming, and at the same time risky with regard to the purchase prices of such measuring systems.

Z dokumentu US 2003056580 A1 je znám větrný tunel obsahující znaky uvedené v předvýznaku nároku 1. Jeho nevýhodou je, že neumožňuje jednoduché pozorování objektů v podstatné části průřezu testovací sekce, aniž by bylo nutné přenastavovat citlivé a nákladné měřicí, resp. pozorovací systémy.From the document US 2003056580 A1, a wind tunnel containing the features mentioned in the preamble of claim 1 is known. Its disadvantage is that it does not allow simple observation of objects in a substantial part of the cross-section of the test section, without having to readjust sensitive and expensive measuring or observation systems.

Úkolem vynálezu tedy je zdokonalit větrné tunely výše uvedeného typu tak, aby byly využitelné variabilně pro různé typy měření, aby umožňovaly pozorování chování objektů v podstatné části průřezu testovací sekce, a přitom aby byly konstrukčně/výrobně jednoduché.The task of the invention is to improve wind tunnels of the above-mentioned type so that they can be used variably for different types of measurements, to enable the observation of the behavior of objects in a substantial part of the cross-section of the test section, and at the same time to be simple in construction/production.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Výše uvedený úkol je vyřešen větrným tunelem, který obsahuje:The above task is solved by a wind tunnel, which contains:

- vstupní difuzor;- inlet diffuser;

- uklidňovací komoru, jejíž vstup je fluidně propojený s výstupem vstupního difuzoru;- a calming chamber, the inlet of which is fluidly connected to the outlet of the inlet diffuser;

- konfuzor, jehož vstup je fluidně propojený s výstupem uklidňovací komory;- a confusor, the input of which is fluidly connected to the output of the calming chamber;

- laminarizační potrubí, jehož vstup je fluidně propojený s výstupem konfuzoru; a- laminarization pipeline, the inlet of which is fluidly connected to the outlet of the confusor; and

- testovací sekci, jejíž vstup je fluidně propojený s výstupem laminarizačního potrubí a která má alespoň část stěny průhlednou,- a test section whose inlet is fluidly connected to the outlet of the laminarization pipeline and which has at least part of the wall transparent,

- 1 CZ 309563 B6 přičemž vstupní difuzor, uklidňovací komora, konfuzor, laminarizační potrubí a testovací sekce jsou uspořádány za sebou podél společné podélné osy; a dále- 1 CZ 309563 B6 wherein the inlet diffuser, stilling chamber, confusor, laminarization pipe and test section are arranged one behind the other along a common longitudinal axis; and further

- vstupní kompenzátor, jehož vstup je uzpůsobený pro fluidní propojení s výstupem ventilátoru a který je svým výstupem fluidně propojený se vstupem vstupního difuzoru; a- inlet compensator, the inlet of which is adapted for fluid connection with the outlet of the fan and which is fluidly connected with the inlet of the inlet diffuser by its outlet; and

- výstupní kompenzátor, který je svým vstupem fluidně propojený s výstupem testovací sekce, spočívá v tom, že- the output compensator, whose input is fluidly connected to the output of the test section, consists in the fact that

- kompenzátory jsou ohebná potrubí s měnitelnou délkou; a že- compensators are flexible pipes with variable length; and that

- větrný tunel dále obsahuje nosič s polohovacím mechanismem pro současné společné přemísťování vstupního difuzoru, uklidňovací komory, konfuzoru, laminarizačního potrubí a testovací sekce.- the wind tunnel also contains a carrier with a positioning mechanism for the simultaneous joint movement of the inlet diffuser, stilling chamber, confusor, laminarization pipeline and test section.

Kompenzátory jsou s výhodou ve formě měchů se skládanými stěnami.Compensators are preferably in the form of bellows with folded walls.

Polohovací mechanismus přednostně obsahuje kolejnicový systém s pojezdy, přičemž horní plochy polohovacího mechanismu tvoří nosné plochy pro uložení uklidňovací komory, a/nebo zvedák uspořádaný pro vertikální přemísťování kolejnicového systému s pojezdy. Zvedák je s výhodou šroubový zvedák s převodem nevýše 1 mm/otáčku a s rozsahem pohybu alespoň 150 mm.The positioning mechanism preferably includes a rail system with carriages, wherein the upper surfaces of the positioning mechanism form support surfaces for accommodating the stilling chamber, and/or a lifter arranged for vertical displacement of the rail system with carriages. The jack is preferably a screw jack with a gear ratio of no more than 1 mm/revolution and a range of movement of at least 150 mm.

Větrný tunel dále s výhodou obsahuje opěrná ramena upevněná k uklidňovací komoře, nosná ramena upevněná k testovací sekci a propojovací nosník, který je upevněný jak k opěrným ramenům, tak k nosným ramenům.The wind tunnel further advantageously includes support arms attached to the stilling chamber, support arms attached to the test section, and a connecting beam that is attached to both the support arms and the support arms.

Větrný tunel může dále obsahovat výstupní difuzor, přičemž výstupní kompenzátor propojuje testovací sekci s výstupním difuzorem, nebo je vstup výstupního kompenzátoru připojený k výstupu výstupního difuzoru.The wind tunnel may further include an outlet diffuser, wherein the outlet compensator connects the test section to the outlet diffuser, or the inlet of the outlet compensator is connected to the outlet of the outlet diffuser.

Větrný tunel dále s výhodou obsahuje alespoň jeden odlučovač kapek z proudu plynu, který je svým vstupem fluidně propojený s výstupem z výstupního difuzoru.Furthermore, the wind tunnel advantageously contains at least one droplet separator from the gas stream, which is fluidly connected to the outlet of the outlet diffuser by its inlet.

Větrný tunel dále obsahuje ventilátor, který je svým výstupem připojený ke vstupu vstupního kompenzátoru, přičemž může dále obsahovat frekvenční měnič elektricky propojený s ventilátorem pro plynulé měnění výkonu ventilátoru. Vstupní difuzor, uklidňovací komora, konfuzor, laminarizační potrubí a testovací sekce jsou s výhodou uspořádány navzájem nepohyblivě, přičemž jsou společně přemístitelné vzhledem k ventilátoru při zachování fluidního propojení výstupního otvoru ventilátoru s testovací sekcí.The wind tunnel also contains a fan, the output of which is connected to the input of the input compensator, while it may also contain a frequency converter electrically connected to the fan for continuously changing the fan power. The inlet diffuser, stilling chamber, confusor, laminarization pipe and test section are preferably arranged immovable to each other, while they are jointly movable relative to the fan while maintaining the fluid connection of the outlet opening of the fan with the test section.

V uklidňovací komoře je s výhodou uspořádán:Advantageously, the calming chamber is arranged:

- narovnávač proudu, který je uspořádaný v rovině kolmé na podélnou osu uklidňovací komory a obsahuje soustavu kanálků procházejících rovnoběžně s podélnou osou uklidňovací komory, a/nebo- a current straightener, which is arranged in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the stilling chamber and contains a system of channels passing parallel to the longitudinal axis of the stilling chamber, and/or

- soustava sít uspořádaných navzájem rovnoběžně a kolmo na podélnou osu uklidňovací komory, přičemž jemnost jednotlivých sít se zvyšuje ve směru od vstupu k výstupu uklidňovací komory.- a system of meshes arranged parallel to each other and perpendicular to the longitudinal axis of the calming chamber, while the fineness of the individual meshes increases in the direction from the entrance to the exit of the calming chamber.

Laminarizační potrubí a na ně navazující testovací sekce jsou přednostně ve formě potrubí s oktagonálním průřezem, nebo s pravoúhelníkovým průřezem.The laminarization pipe and the subsequent test section are preferably in the form of a pipe with an octagonal cross-section or with a rectangular cross-section.

S výhodou jsou alespoň dvě stěny testovací sekce tvořeny průhlednými tabulkami, přednostně skleněnými, nebo polymethylmetakrylátovými tabulkami.Advantageously, at least two walls of the test section are formed by transparent tables, preferably glass or polymethyl methacrylate tables.

- 2 CZ 309563 B6- 2 CZ 309563 B6

Objasnění výkresůClarification of drawings

Příkladné provedení vynálezu je dále schematicky znázorněno na výkresech, kde na:An exemplary embodiment of the invention is further shown schematically in the drawings, where:

obr. 1 je schéma sestavy větrného tunelu;Fig. 1 is a diagram of a wind tunnel assembly;

obr. 2 je vstupní difuzor se soustavou narovnávačů proudu;Fig. 2 is an inlet diffuser with a system of stream straighteners;

obr. 3 je konfuzor;Fig. 3 is a confusor;

obr. 4 je testovací sekce s vysokorychlostní kamerou a laserem;Fig. 4 is a test section with a high-speed camera and a laser;

obr. 5 je výstupní difuzor;Fig. 5 is an outlet diffuser;

obr. 6 je větrný tunel s nosnou konstrukcí; a obr. 7A až 7D jsou příklady snímků dějů v testovací sekci.Fig. 6 is a wind tunnel with a supporting structure; and Figs. 7A to 7D are examples of snapshots of events in the test section.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of implementation of the invention

Příkladné provedení větrného tunelu znázorněné na obr. 1 obsahuje ventilátor 1, v tomto konkrétním případě radiální ventilátor (například ventilátor od firmy Alteko, RFC 35515/3-3-P-Z). Lze ale použít i jiné typy ventilátorů, například axiální ventilátory.The exemplary embodiment of the wind tunnel shown in Fig. 1 contains a fan 1, in this particular case a radial fan (for example, a fan from Alteko, RFC 35515/3-3-P-Z). However, other types of fans can also be used, for example axial fans.

Ventilátor 1 je opatřený frekvenčním měničem 2 pro umožnění změny výkonu, a tedy i změny rychlosti vytvářeného proudění vzduchu.The fan 1 is equipped with a frequency converter 2 to enable a change in power, and therefore also a change in the speed of the generated air flow.

Větrný tunel dále zahrnuje přívodní sestavu pro přívod proudu vzduchu z ventilátoru 1 do testovací sekce 8, přičemž výstup z ventilátoru 1 je fluidně propojený se vstupem přívodní sestavy přes vstupní kompenzátor 3, kterým je potrubí vytvořené z tkaniny se zátěrem a se sklady ve formě měchu. Vstupní kompenzátor 3 tak v určitém rozsahu umožňuje vzájemný pohyb ventilátoru 1 a přívodní sestavy a současně zamezuje šíření vibrací z ventilátoru 1 na přívodní sestavu. Obecně lze jako kompenzátor 3 použít jakýkoliv typ neprodyšného ohebného potrubí umožňujícího alespoň částečně měnit délku tohoto potrubí.The wind tunnel further includes a supply assembly for the supply of air flow from the fan 1 to the test section 8, whereby the outlet of the fan 1 is fluidly connected to the inlet of the supply assembly via the inlet compensator 3, which is a pipe made of fabric with a coating and with bellows-shaped stores. Thus, the inlet compensator 3 enables mutual movement of the fan 1 and the supply assembly to a certain extent and at the same time prevents the propagation of vibrations from the fan 1 to the supply assembly. In general, any type of non-breathable flexible pipe can be used as the compensator 3, allowing the length of this pipe to be changed at least partially.

Přívodní sestava obsahuje ve směru od vstupního kompenzátoru 3 vstupní difuzor 4, uklidňovací komoru 5, konfuzor 6 a laminarizační potrubí 7.In the direction from the inlet compensator 3, the inlet assembly contains an inlet diffuser 4, a stilling chamber 5, a confusor 6 and a laminarization pipe 7.

Vstupní difuzor 4 je svým vstupem fluidně propojený s výstupem vstupního kompenzátoru 3 a svým výstupem se vstupem uklidňovací komory 5, přičemž slouží jako přechod z průřezu S1 vstupního kompenzátoru 3 na průřez S2 uklidňovací komory 5.The inlet diffuser 4 is fluidly connected by its inlet to the outlet of the inlet compensator 3 and its outlet to the inlet of the stilling chamber 5, while serving as a transition from cross-section S1 of the inlet compensator 3 to cross-section S2 of the stilling chamber 5.

V uklidňovací komoře 5 jsou uspořádány tzv. narovnávače proudu, které napomáhají zrovnoměrnit rychlostní profil a snížit intenzitu turbulence. Jako narovnávače proudu lze použít voštinový narovnávač 50 následovaný řadou sít, resp. sítí 51. Voštinový narovnávač 50 je struktura, která přehrazuje uklidňovací komoru 5 v rovině kolmé na podélnou osu přívodní sestavy, přičemž obsahuje průchozí kanálky šestiúhelníkového tvaru procházející rovnoběžně s uvedenou osou. Délka kanálku je přednostně 6 až 8krát větší než hydraulický průměr kanálku. Voštinový narovnávač 50 lze vyrobit 3D tiskem, případně obráběním z dřevěných nebo plastových polotovarů. Alternativně lze místo voštinového narovnávače 50 použít například neznázorněný trojúhelníkový nebo pravoúhelníkový narovnávač, který se od voštinového narovnávače liší trojúhelníkovým, resp. pravoúhelníkovým průřezem kanálků.So-called current straighteners are arranged in the stilling chamber 5, which help to equalize the velocity profile and reduce the intensity of turbulence. As stream straighteners, a honeycomb straightener 50 followed by a series of screens can be used, or by a network 51. The honeycomb straightener 50 is a structure that dams up the stilling chamber 5 in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the supply assembly, while it contains through channels of hexagonal shape passing parallel to said axis. The length of the channel is preferably 6 to 8 times greater than the hydraulic diameter of the channel. The honeycomb straightener 50 can be produced by 3D printing, or by machining from wooden or plastic blanks. Alternatively, instead of the honeycomb straightener 50, an unillustrated triangular or rectangular straightener can be used, which differs from the honeycomb straightener in that it is triangular or rectangular cross-section of channels.

Síta, resp. sítě 51 jsou uspořádána/y rovněž kolmo na podélnou osu přívodní sestavy, přednostně tak, že nejjemnější síť 51 (síť s nejmenšími otvory) je uspořádána jako poslední z hlediska směru proudění přívodní sestavou.Sieves or the nets 51 are also arranged perpendicular to the longitudinal axis of the supply assembly, preferably in such a way that the finest net 51 (the net with the smallest holes) is arranged last in terms of the direction of flow through the supply assembly.

Například lze v uklidňovací komoře 5 uspořádat z hlediska směru proudění za sebou voštinový narovnávač 50 a následně tři sítě 51 s postupně se zvyšující jemností.For example, a honeycomb straightener 50 and subsequently three nets 51 with gradually increasing fineness can be arranged in the stilling chamber 5 in terms of flow direction.

- 3 CZ 309563 B6- 3 CZ 309563 B6

Uklidňovací komora 5 slouží ke snížení turbulencí a odstranění příčné složky proudění.The stilling chamber 5 serves to reduce turbulence and remove the transverse component of the flow.

S výhodou jsou voštinový narovnávač 50 a/nebo sítě 51 uspořádány vyjímatelně z uklidňovací komory 5, takže je lze kombinovat a vyměňovat dle potřeb konkrétních měření, případně je lze nahradit nebo doplnit dalšími prvky ovlivňujícími charakter proudění. Například lze pomocí zde neznázorněných alternativních vkládaných prvků naopak zvyšovat turbulenci a měnit laminární proudění na turbulentní.Advantageously, the honeycomb straightener 50 and/or the nets 51 are arranged to be removable from the stilling chamber 5, so that they can be combined and replaced according to the needs of specific measurements, or they can be replaced or supplemented with other elements influencing the character of the flow. For example, alternative inserted elements, not shown here, can be used to increase turbulence and change laminar flow to turbulent.

Na výstup z uklidňovací komory 5 je napojen vstup konfůzoru 6, který je přechodem z relativně velkého průměru S2 uklidňovací komory 5 na relativně menší průměr S3 laminarizačního potrubí 7, případně testovací sekce 8. Poměr S2 ku S3 je přednostně větší než 6.The outlet of the stilling chamber 5 is connected to the input of the confusor 6, which is a transition from the relatively large diameter S2 of the stilling chamber 5 to the relatively smaller diameter S3 of the laminarization pipe 7, or test section 8. The ratio of S2 to S3 is preferably greater than 6.

Konfůzor 6 slouží k dalšímu vyhlazení a zrovnoměrnění proudění a současně k jeho zrychlení na požadovanou hodnotu. V jednom příkladném provedení může mít konfůzor 6 takový tvar, který je pro souřadnice x, y bodů jeho vnitřního povrchu popsán rovnicí:Confuser 6 serves to further smooth and equalize the flow and at the same time to accelerate it to the required value. In one exemplary embodiment, the confusor 6 can have a shape that is described by the equation for the x, y coordinates of the points of its inner surface:

Kyv-yti i -----5------X j(v; - yo) 2Kyv-yti i -----5------X j(v; - yo) 2

----3------X ^con + yo přičemž yo = vzdálenost podélné osy konfůzoru od jeho boční stěny na jeho vstupu;----3------X ^con + yo where yo = distance of the longitudinal axis of the confusor from its side wall at its entrance;

yi = vzdálenost podélné osy konfůzoru od jeho boční stěny na jeho výstupu; ayi = distance of the longitudinal axis of the confusor from its side wall at its outlet; and

Leon = délka konfůzoru od jeho vstupu k výstupu měřená podél jeho podélné osy, která prochází rovnoběžně s osou x.Leon = the length of the confusor from its entrance to its exit measured along its longitudinal axis, which runs parallel to the x-axis.

Jsou ale možné i jiné tvary konfůzorů.However, other shapes of confusors are also possible.

Na výstup konfůzoru 6 je svým vstupem napojeno laminarizační potrubí 7, které je tvořeno potrubím se stejným vnitřním průřezem jako navazující testovací sekce 8. Délka laminarizačního potrubí 7 přednostně odpovídá alespoň dvojnásobku, lépe alespoň pětinásobku a nejlépe alespoň desetinásobku jeho hydraulického průměru, kde hydraulický průměr je roven poměru čtyřnásobku plochy průřezu ku omočenému obvodu.The output of the confusor 6 is connected by its input to the laminarization pipe 7, which consists of a pipe with the same internal cross-section as the subsequent test section 8. The length of the laminarization pipe 7 preferably corresponds to at least twice, better at least five times and preferably at least ten times its hydraulic diameter, where the hydraulic diameter is equal to the ratio of four times the cross-sectional area to the wetted perimeter.

Na výstup laminarizačního potrubí 7 je napojena svým vstupem testovací sekce 8, která je tvořena potrubím, jehož alespoň část stěny umožňuje pozorování dějů uvnitř testovací sekce 8. Alespoň část stěny je proto vytvořena z průhledného materiálu, například ze skla, nebo polymethylmetakrylátu.The output of the laminarization pipeline 7 is connected by its input to the test section 8, which consists of a pipeline, at least part of the wall of which allows the observation of the events inside the test section 8. At least part of the wall is therefore made of a transparent material, for example glass or polymethyl methacrylate.

V některých případech (nízká rychlost proudění, velké a rychlé kapky spreje) může dojít k dopadu kapek na stěny v testovací sekci. Pro snížení tohoto rizika potřísnění průhledné části stěny rozstřikovanou kapalinou je ve výhodném provedení před průhlednou částí stěny po (vnitřním) obvodu umístěna neznázorněná soustava štěrbinových trysek, kterými lze s přiměřenou rychlostí přivádět vzduch (z přídavného tlakového rozvodu). Soustava štěrbinových trysek je vhodně nasměrována, aby došlo k impaktu proudu vzduchu na stěnu a jeho přilnutí vlivem Coandova jevu při zajištění nízké turbulence proudu. Toto dodatečné proudění současně s výhodou zvýší rovnoměrnost rychlostního profilu v testovací sekci.In some cases (low flow rate, large and fast spray droplets), the droplets may hit the walls in the test section. In order to reduce this risk of splattering the transparent part of the wall with sprayed liquid, in an advantageous embodiment, an unillustrated system of slot nozzles is placed in front of the transparent part of the wall along the (inner) perimeter, through which air can be supplied at a reasonable speed (from the additional pressure distribution). The system of slot nozzles is appropriately directed to impact the air stream on the wall and its adhesion due to the Coand effect while ensuring low turbulence of the stream. At the same time, this additional flow will advantageously increase the uniformity of the velocity profile in the test section.

Například může mít testovací sekce 8 pravoúhelníkový průřez, přičemž alespoň dvě stěny obsahují okénka s výplní z tuhého průhledného deskového/rovinného materiálu.For example, the test section 8 may have a rectangular cross-section, with at least two walls containing windows filled with rigid transparent sheet/planar material.

Ve znázorněném příkladném provedení má testovací sekce 8 délku 400 mm a čtvercový průřez o velikosti 200 x 200 mm, jednotlivé stěny jsou tvořeny skleněnými tabulkami 81 a navzájemIn the exemplary embodiment shown, the test section 8 has a length of 400 mm and a square cross-section of 200 x 200 mm, the individual walls are formed by glass sheets 81 and each other

-4CZ 309563 B6 spojeny lištami 80. Lišty 80 mohu být nahrazeny například hliníkovými profily s drážkami pro ustavení skleněných tabulek 81.-4CZ 309563 B6 connected by slats 80. The slats 80 can be replaced, for example, by aluminum profiles with grooves for setting glass tables 81.

Testovací sekce 8 je přednostně opatřena alespoň jedním vstupním otvorem 82 pro zaústění trysky do vnitřního prostoru testovací sekce 8. Ve znázorněném provedení je vstupní otvor 82 uspořádán ve středu horní stěny testovací sekce 8, jsou ale možná i jiná uspořádání vstupního otvoru 82, nebo vstupních otvorů 82. Podle konkrétních požadavků měření nemusí být přítomnost vstupního otvoru 82 pro zaústění trysky nutná.The test section 8 is preferably equipped with at least one inlet opening 82 for the mouthing of the nozzle into the inner space of the test section 8. In the illustrated embodiment, the inlet opening 82 is arranged in the center of the upper wall of the test section 8, but other arrangements of the inlet opening 82 or inlet openings are also possible 82. According to the specific requirements of the measurement, the presence of the inlet opening 82 for the mouth of the nozzle may not be necessary.

V neznázorněném výhodném provedení má testovací sekce 8 tvar potrubí s oktagonálním průřezem, jehož boční stěny jsou opět tvořeny skleněnými tabulkami 81, které jsou navzájem spojeny lištami 82. Díky tomu lze dosáhnout ještě dalšího zlepšení charakteru proudění, zejména odstranění koutových vírů.In an advantageous embodiment, not shown, the test section 8 has the shape of a pipe with an octagonal cross-section, the side walls of which are again formed by glass plates 81, which are connected to each other by strips 82. Thanks to this, an even further improvement in the flow characteristics can be achieved, in particular the elimination of corner vortices.

K testovací sekci 8 je přirazena měřicí sestava, v provedení znázorněném na obr. 4 to jsou jednak vysokorychlostní kamera 100 a jednak zdroj 110 laserového záření. Vysokorychlostní kamera 100 umožňující snímání rychlostí alespoň 5 tisíc, přednostně alespoň 15 tisíc, nejlépe alespoň 20 tisíc obrázků za sekundu je přivrácená k boční stěně testovací sekce 8, resp. k boční skleněné tabulce 81 testovací sekce 8, a osa objektivu vysokorychlostní kamery 100 je kolmá na tuto boční skleněnou tabulku 81. Zdroj 110 laserového záření je přivrácený ke spodní skleněné tabulce 81 testovací sekce opět kolmo na tuto spodní skleněnou tabulku 81.A measuring assembly is assigned to the test section 8, in the embodiment shown in Fig. 4 it is a high-speed camera 100 and a source 110 of laser radiation. The high-speed camera 100 enabling capture at a speed of at least 5,000, preferably at least 15,000, preferably at least 20,000 images per second is facing the side wall of the test section 8, or to the side glass table 81 of the test section 8, and the lens axis of the high-speed camera 100 is perpendicular to this side glass table 81. The laser radiation source 110 is turned to the lower glass table 81 of the test section again perpendicular to this lower glass table 81.

Zdroj laserového záření je přednostně uzpůsoben pro vytváření světelné laserové roviny (znázorněna na obr. 4). Ta se využívá při měření s PIV, tedy systémy pro laserovou integrální anemometrii. Další možné měřicí metody s kontinuálním laserovým zdrojem, vytvářejícím laserové paprsky, jsou bodové metody, zejména LDA/PDA systémy, tedy systémy pro laserovou Dopplerovskou anemometrii a systémy pro fázovou Dopplerovskou anemometrii, případně CTA (anemometrie s konstantní teplotou) a s vizualizací pomocí VR kamery (vysokorychlostní kamery).The source of laser radiation is preferably adapted to create a light laser plane (shown in Fig. 4). This is used in measurements with PIV, i.e. systems for laser integral anemometry. Other possible measurement methods with a continuous laser source creating laser beams are point methods, especially LDA/PDA systems, i.e. systems for laser Doppler anemometry and systems for phase Doppler anemometry, or CTA (constant temperature anemometry) and with visualization using a VR camera ( high-speed cameras).

Součástí měřicí sestavy je s výhodou i elektronická řídicí jednotka, která je propojená s vysokorychlostní kamerou 100 a se zdrojem 110 laserového záření, případně i s polohovacím mechanismem.Advantageously, the measuring assembly also includes an electronic control unit which is connected to the high-speed camera 100 and to the source 110 of laser radiation, possibly also to the positioning mechanism.

Do větrného tunelu podle vynálezu lze začlenit i ohřívací/ochlazovací systém, přednostně na výstupu z ventilátoru 1. Přitom je tento ohřívací/ochlazovací systém přednostně řiditelný tak, aby bylo možno nastavit a udržovat teplotu média přiváděného do testovací sekce 8 s přesností ±1 °C. S výhodou je i tento ohřívací/ochlazovací systém elektronicky propojený/propojitelný s elektronickou řídicí jednotkou měřicí sestavy.A heating/cooling system can also be incorporated into the wind tunnel according to the invention, preferably at the outlet of the fan 1. At the same time, this heating/cooling system is preferably controllable so that it is possible to set and maintain the temperature of the medium supplied to the test section 8 with an accuracy of ±1 °C . Advantageously, this heating/cooling system is also electronically connected/connectable with the electronic control unit of the measuring assembly.

Testovací sekce 8 je uspořádána souose alespoň s laminarizačním potrubím 7, přednostně s celou přívodní sekcí a s dílcem, který je napojen na výstup testovací sekce 8.The test section 8 is arranged coaxially at least with the laminarization pipe 7, preferably with the entire supply section and with the part that is connected to the output of the test section 8.

Výstup testovací sekce 8 je fluidně propojen se vstupem výstupního difuzoru 10, jehož výstup je fluidně propojen se vstupem výstupního kompenzátoru 9, kterým je podobně jako u vstupního kompenzátoru 3 jakýkoliv typ neprodyšného ohebného potrubí, které může alespoň částečně měnit svou délku. Výstup výstupního kompenzátoru 9 je fluidně propojený s rozdělovacím potrubím 11, které se větví do dvou potrubních větví 11A, 11B, přičemž výstupy těchto potrubních větví 11A, 11B jsou zaústěny do odlučovačů 13A, 13B.The output of the test section 8 is fluidly connected to the input of the output diffuser 10, whose output is fluidly connected to the input of the output compensator 9, which, like the input compensator 3, is any type of impermeable flexible pipe that can at least partially change its length. The output of the output compensator 9 is fluidly connected to the distribution pipe 11, which branches into two pipe branches 11A, 11B, while the outputs of these pipe branches 11A, 11B are fed into separators 13A, 13B.

V alternativním neznázorněném provedení mohou být místo jednoho výstupního kompenzátoru 9 použity dva, z nichž každý propojuje jednu z větví 11A, 11B rozdělovacího potrubí 11 s jedním z odlučovačů 13A, 13B.In an alternative embodiment, not shown, instead of one output compensator 9, two can be used, each of which connects one of the branches 11A, 11B of the distribution pipe 11 with one of the separators 13A, 13B.

- 5 CZ 309563 B6- 5 CZ 309563 B6

Jako odlučovače 13A, 13B lze použít například zařízení pro odlučování kapek (velikosti větší než 1 pm) kapaliny z proudu plynu, tzv. demistery, například od firmy United Enviro System, Maharasthra, India.As separators 13A, 13B can be used, for example, devices for separating drops (size larger than 1 pm) of liquid from the gas stream, so-called demisters, for example from the company United Enviro System, Maharasthra, India.

Počet odlučovačů 13A, 13B se řídí výkonem ventilátoru 1 tak, aby byl schopen/byly schopny dostatečně čistit přiváděný objem vzduchu od kapalin nebo jiných částic, které jsou do vzduchu vnášeny v testovací sekci 8 (případně v jiné části větrného tunelu).The number of separators 13A, 13B is controlled by the performance of the fan 1 so that it is/are capable of sufficiently cleaning the supplied volume of air from liquids or other particles that are introduced into the air in the test section 8 (or in another part of the wind tunnel).

Jak je zřejmé z obr. 1, obsahuje větrný tunel nosič 14, který má nosnou plochu, na které je uložena přívodní sestava, konkrétně uklidňovací komora 5. Nosič 14 je opatřený polohovacím mechanismem pro přemísťování nosné plochy nosiče 14 v alespoň dvou směrech/osách, přednostně v navzájem kolmých, vodorovných osách x, y a ve svislé ose z.As can be seen from Fig. 1, the wind tunnel contains a carrier 14, which has a support surface on which the supply assembly is placed, namely a stilling chamber 5. The carrier 14 is equipped with a positioning mechanism for moving the support surface of the carrier 14 in at least two directions/axes, preferably in mutually perpendicular, horizontal x, y axes and in the vertical z axis.

Polohovací mechanismus může s výhodou obsahovat jednak zvedák 16 pro zajištění pohybu nosné plochy ve vertikálním směru a jednak vodicí kolejnicový systém 15 s pojezdy 25 pro zajištění pohybu nosné plochy ve vodorovné rovině.The positioning mechanism can advantageously include both a lifter 16 to ensure the movement of the support surface in the vertical direction and a guide rail system 15 with runners 25 to ensure the movement of the support surface in the horizontal plane.

Zvedák 16 je přednostně šroubový zvedák, s výhodou s jemným převodem nevýše 1 mm/otáčku, lépe 0,25 mm/otáčku, a s výhodou s rozsahem pohybu alespoň 150 mm, lépe 300 mm. Například lze jako zvedák 16 použít zvedák od firmy Zimm GmbH, Rakousko, typ MSZ-5-A-SL-Tr-1804-1 H0200-SRO-VS-BF.Jack 16 is preferably a screw jack, preferably with a fine gear of no more than 1 mm/revolution, better 0.25 mm/revolution, and preferably with a range of movement of at least 150 mm, better 300 mm. For example, a jack from Zimm GmbH, Austria, type MSZ-5-A-SL-Tr-1804-1 H0200-SRO-VS-BF can be used as the jack 16.

Vodicí kolejnicový systém 15 obsahuje přednostně vodicí kolejnice, které jsou uspořádané ve vodorovné rovině a jsou na nich uloženy a v nich vedeny pojezdy 25 ovládané kuličkovým šroubem pro jemné polohovací pohyby ve dvou navzájem kolmých vodorovných osách. Jinými slovy jedna dvojice kolejnic s pojezdy 25 ovládanými kuličkovým šroubem umožňuje posuv ve směru osy x, druhá dvojice kolejnic s pojezdy 25 ovládanými kuličkovým šroubem uložená na nebo pod první dvojicí umožňuje posuv ve směru osy y. Horní plocha horní dvojice pojezdů 25 tvoří ve znázorněném provedení nosnou plochu pro uložení uklidňovací komory 5. Tento kolejnicový systém 15 je možno zvedat pomocí výše uvedeného zvedáku 16 uspořádaného pod vodicím kolejnicovým systémem 15.The guide rail system 15 preferably includes guide rails which are arranged in a horizontal plane and are placed on them and guided in them by carriages 25 controlled by a ball screw for fine positioning movements in two mutually perpendicular horizontal axes. In other words, one pair of rails with runners 25 controlled by a ball screw allows movement in the x-axis direction, a second pair of rails with runners 25 controlled by a ball screw placed on or below the first pair allows movement in the direction of the y axis. The upper surface of the upper pair of carriages 25 forms in the illustrated embodiment a bearing surface for storing the calming chamber 5. This rail system 15 can be lifted using the above-mentioned jack 16 arranged under the guide rail system 15.

Jsou ale možná i jiná provedení polohovacího mechanismu. Například může být zvedák 16 uspořádán na kolejnicovém systému 15 s pojezdy 25, takže uklidňovací komora 5 je uložena na nosné ploše zvedáku 16, který má možnost pojíždět po kolejnicích ve směrech x, y ve vodorovné rovině.However, other versions of the positioning mechanism are also possible. For example, the jack 16 can be arranged on a rail system 15 with runners 25, so that the stilling chamber 5 is placed on the support surface of the jack 16, which has the ability to move along the rails in the x, y directions in the horizontal plane.

Ve zvlášť výhodném provedení znázorněném na obr. 6 obsahuje větrný tunel také výztužný rám, který obsahuje opěrná ramena 17 a nosná ramena 18, navzájem spojená pomocí propojovacího nosníku 19. Opěrná ramena 17 jsou přitom upevněna k uklidňovací komoře 5 a nosná ramena 18 jsou upevněna ve znázorněném případě k laminarizačnímu potrubí 7 a ke vstupu výstupního difuzoru 10. Jak opěrná ramena 17, tak nosná ramena 18 jsou provedena ve tvaru obráceného U, lze je ale provést v jakémkoliv tvaru umožňujícím spojení jednotlivých částí větrného tunelu s propojovacím nosníkem 19.In a particularly advantageous embodiment shown in Fig. 6, the wind tunnel also contains a reinforcing frame, which contains support arms 17 and support arms 18, connected to each other by means of a connecting beam 19. In this case, the support arms 17 are fixed to the stilling chamber 5 and the support arms 18 are fixed in in the illustrated case to the laminarization pipe 7 and to the inlet of the outlet diffuser 10. Both the support arms 17 and the support arms 18 are made in the shape of an inverted U, but they can be made in any shape enabling the connection of the individual parts of the wind tunnel with the connecting beam 19.

Obecně s výhodou jsou opěrná ramena upevněna k té části větrného tunelu, která je uložená na nosné ploše nosiče 14, a nosná ramena jsou upevněna k testovací sekci 8, nebo k té části testovací sekce 8, která s testovací sekcí 8 sousedí.In general, the support arms are preferably fixed to that part of the wind tunnel which is placed on the support surface of the carrier 14, and the support arms are fixed to the test section 8, or to that part of the test section 8 which is adjacent to the test section 8.

Je ale samozřejmě možné zajistit tuhost sestavy, tedy zejména vzájemně fixní uložení té části větrného tunelu, která je uložena na nosiči 14, a testovací sekce 8, jinými výztužnými prostředky.However, it is of course possible to ensure the rigidity of the assembly, i.e. in particular the mutually fixed storage of the part of the wind tunnel which is stored on the carrier 14, and the test section 8, by other reinforcing means.

Jak bylo uvedeno výše, je polohovací mechanismus s výhodou elektronicky propojený s měřicí sestavou, což umožňuje přenos dat o poloze testovací sekce 8 do vyhodnocovací jednotky měřicíAs mentioned above, the positioning mechanism is advantageously electronically connected to the measuring assembly, which enables data on the position of the test section 8 to be transmitted to the measuring evaluation unit

- 6 CZ 309563 B6 sestavy. Přídavně nebo alternativně lze data o poloze testovací sekce 8 dodávat do vyhodnocovací jednotky na základě sledování pohybu referenčních bodů na testovací sekci 8.- 6 CZ 309563 B6 assemblies. Additionally or alternatively, data on the position of the test section 8 can be supplied to the evaluation unit based on tracking the movement of the reference points on the test section 8.

Větrný tunel podle tohoto vynálezu pracuje například následovně: Připraví se jak větrný tunel, tak i měřicí sestava, která se polohově přesně nastaví a zaostří vzhledem k testovací sekci 8 tak, aby bylo možno snímat dění v testovací sekci 8. Zapne se ventilátor 1 a pomocí frekvenčního měniče 2 se nastaví požadovaná rychlost proudění. Do vstupního otvoru 82 se zaústí tryska, pomocí které se do testovací sekce 8 přivádí kapalina. Měřicí sestavou se snímá konkrétní oblast v testovací sekci 8. Pomocí polohovacího mechanismu se přemísťuje testovací sekce 8 spolu s k ní přiřazenými částmi větrného tunelu, aniž by došlo ke ztrátě souososti, tedy ke zvýšení turbulence v proudu vzduchu/plynu přiváděného do testovací sekce 8. Přemísťováním testovací sekce 8 se realizuje pohyb testovací sekce 8 vzhledem k měřicí sestavě, takže jsou postupně snímány další a další oblasti vnitřního prostoru testovací sekce 8. Díky tomu se získají data o dění v podstatné části vnitřního prostoru testovací sekce 8, aniž by bylo nutno přemísťovat nebo přenastavovat měřicí sestavu, což by bylo značně časově náročné a navíc by zahrnovalo riziko poškození finančně nákladných částí měřicí sestavy. Díky kompenzátorům 3 a 9 není nutno pohybovat celým větrným tunelem, zejména není nutno přemísťovat ventilátor 1, který má značnou hmotnost a je náchylný na vznik vibrací, a odlučovače 13A, 13B.The wind tunnel according to this invention works, for example, as follows: Both the wind tunnel and the measuring assembly are prepared, which are precisely positioned and focused with respect to the test section 8 so that it is possible to sense what is happening in the test section 8. The fan 1 is switched on and using frequency converter 2, the desired flow rate is set. A nozzle opens into the inlet opening 82, by means of which liquid is supplied to the test section 8. A specific area in the test section 8 is sensed by the measuring assembly. Using the positioning mechanism, the test section 8 is moved along with its associated parts of the wind tunnel without losing alignment, i.e. increasing the turbulence in the air/gas stream supplied to the test section 8. By moving test section 8, the movement of the test section 8 relative to the measuring assembly is realized, so that more and more areas of the internal space of the test section 8 are gradually scanned. Thanks to this, data is obtained about what is happening in a substantial part of the internal space of the test section 8, without having to move or to readjust the measuring assembly, which would be considerably time-consuming and would also include the risk of damaging the expensive parts of the measuring assembly. Thanks to the compensators 3 and 9, it is not necessary to move the entire wind tunnel, in particular it is not necessary to move the fan 1, which has a considerable weight and is prone to vibrations, and the separators 13A, 13B.

Na obr. 7A až 7D jsou příklady snímků z testovací komory 8 pořízené při vnášení kapaliny tryskou při různých rychlostech.In Figs. 7A to 7D are examples of images from the test chamber 8 taken while introducing liquid through the nozzle at different speeds.

Větrný tunel podle vynálezu umožňuje sledovat/měřit dvoufázové disperzní proudění, typicky zejména sprej produkovaný různými rozstřikovacími (například tlakovými vířivými) tryskami, a to v celém rozsahu spreje. Testovací sekce s dobrým optickým přístupem ze všech stran umožňuje měření pomocí LDA/PDA a PIV systému a vizualizaci pomocí VR kamery.The wind tunnel according to the invention makes it possible to observe/measure the two-phase dispersion flow, typically in particular the spray produced by different spray (for example pressure swirl) nozzles, and this in the entire range of the spray. The test section with good optical access from all sides allows measurement with LDA/PDA and PIV system and visualization with VR camera.

Rychlost proudění je přednostně v rozmezí 0 až 40 m/s, přičemž je možná přesná regulace rychlosti frekvenčním měničem.The flow speed is preferably in the range of 0 to 40 m/s, while precise speed regulation is possible with a frequency converter.

Díky výše popsané konstrukci je dán rovnoměrný rychlostní profil proudění s velmi nízkou intenzitou turbulence <0,5 %.Thanks to the construction described above, a uniform flow velocity profile is given with a very low turbulence intensity <0.5%.

Je možné měření rozložení tlaku na povrchu modelů tlakovými snímači, termovizní kamerou apod., vizualizace proudění vysokorychlostní kamerou s použitím vnášených částic (kapky, heliové bublinky, kouř apod.).It is possible to measure the distribution of pressure on the surface of the models with pressure sensors, a thermal imaging camera, etc., and to visualize the flow with a high-speed camera using introduced particles (drops, helium bubbles, smoke, etc.).

Je možné přesné 3D počítačem řízené polohování a sběr dat.Accurate 3D computer-controlled positioning and data collection is possible.

Větrný tunel umožňuje výzkum vlivu příčného a podélného proudění na sprej u rozstřikovacích trysek s reálnými provozními kapalinami (např. palivy), experimenty s prouděním ve dvoufázových soustavách kapalina-plyn, studium dynamiky a balistiky kapek a těles, trajektorie proudění, měření aerodynamických charakteristik 2D profilů a 3D modelů, obtékání těles a interakce s proudícím vzduchem, kalibrace sond a měření jejich charakteristik a další.The wind tunnel enables research into the effect of transverse and longitudinal flow on the spray of spray nozzles with real operating fluids (e.g. fuels), experiments with flow in two-phase liquid-gas systems, study of the dynamics and ballistics of drops and bodies, flow trajectories, measurement of aerodynamic characteristics of 2D profiles and 3D models, wrapping bodies and interaction with flowing air, calibration of probes and measurement of their characteristics, and more.

Do testovací sekce lze vnášet částice (lokálně s polohováním synchronně s PDA) pro vizualizaci proudění a měření jeho rychlosti, např. z kondenzačního generátoru, resp. generátoru aerosolu.Particles can be introduced into the test section (locally positioned synchronously with the PDA) to visualize the flow and measure its speed, e.g. from a condensation generator, or aerosol generator.

Podstatnou výhodou větrného tunelu dle vynálezu je jeho robustnost. Díky tuhosti konstrukce větrného tunelu je sebemenší pohyb vytvářený polohovacím mechanismem přenesen na pohyb celé pohyblivé části tunelu. Díky tomu mohou být měřicí/optické přístroje uloženy stacionárně po celou dobu měření, přičemž pohybem testovací sekce 8 a přilehlých částí větrného tunelu lze při měření dostat oblast zaostření měřicí sestavy do všech požadovaných oblastí testovací sekce 8. Přitom navíc staticky uložený ventilátor 1 a statické uložení odlučovače 13A, 13B kapek snižuje nároky na únosnost nosného/polohovacího systému.A substantial advantage of the wind tunnel according to the invention is its robustness. Thanks to the rigidity of the wind tunnel construction, the slightest movement created by the positioning mechanism is transferred to the movement of the entire moving part of the tunnel. Thanks to this, the measuring/optical instruments can be stored stationary for the entire measurement period, while by moving the test section 8 and the adjacent parts of the wind tunnel during the measurement, the focus area of the measuring assembly can be brought to all the required areas of the test section 8. In addition, the statically stored fan 1 and the static storage drop separators 13A, 13B reduces the demands on the carrying capacity of the support/positioning system.

- 7 CZ 309563 B6- 7 CZ 309563 B6

Větrný tunel podle vynálezu představuje kompaktní, segmentované řešení s otevřeným okruhem, nízkou hmotností a malou zástavbovou délkou tunelu vhodné pro zástavbu do malých prostor/laboratoří.The wind tunnel according to the invention represents a compact, segmented solution with an open circuit, low weight and a small installation length of the tunnel, suitable for installation in small spaces/laboratories.

Ačkoli byla popsána zvlášť výhodná příkladná provedení, je zřejmé, že odborník z dané oblasti snadno nalezne další možné alternativy k těmto provedením. Proto rozsah ochrany není omezen na tato příkladná provedení, ale spíše je dán definicí přiložených patentových nároků.Although particularly preferred exemplary embodiments have been described, it is apparent that one skilled in the art will readily find other possible alternatives to these embodiments. Therefore, the scope of protection is not limited to these exemplary embodiments, but rather is given by the definition of the appended patent claims.

- 8 CZ 309563 B6- 8 CZ 309563 B6

Claims (14)

1. Větrný tunel, obsahující:1. Wind tunnel, containing: - vstupní difuzor (4);- inlet diffuser (4); - uklidňovací komoru (5), jejíž vstup je fluidně propojený s výstupem vstupního difuzoru (4);- calming chamber (5), the entrance of which is fluidly connected to the exit of the entrance diffuser (4); - konfuzor (6), jehož vstup je fluidně propojený s výstupem uklidňovací komory (5);- the confusor (6), the input of which is fluidly connected to the output of the calming chamber (5); - laminarizační potrubí (7), jehož vstup je fluidně propojený s výstupem konfuzoru (6); a- laminarization pipe (7), the inlet of which is fluidly connected to the outlet of the confusor (6); and - testovací sekci (8), jejíž vstup je fluidně propojený s výstupem laminarizačního potrubí (7) a která má alespoň část stěny průhlednou, přičemž vstupní difuzor (4), uklidňovací komora (5), konfuzor (6), laminarizační potrubí (7) a testovací sekce (8) jsou uspořádány za sebou podél společné podélné osy; a dále:- the test section (8), the inlet of which is fluidly connected to the outlet of the laminarization pipe (7) and which has at least part of the wall transparent, while the inlet diffuser (4), stilling chamber (5), confusor (6), laminarization pipe (7) and the test sections (8) are arranged one behind the other along a common longitudinal axis; and further: - vstupní kompenzátor (3), jehož vstup je uzpůsobený pro fluidní propojení s výstupem ventilátoru (1) a který je svým výstupem fluidně propojený se vstupem vstupního difuzoru (4); a- inlet compensator (3), whose inlet is adapted for fluid connection with the outlet of the fan (1) and whose outlet is fluidly connected to the inlet of the inlet diffuser (4); and - výstupní kompenzátor (9), který je svým vstupem fluidně propojený s výstupem testovací sekce, vyznačující se tím, že- output compensator (9), whose input is fluidly connected to the output of the test section, characterized by the fact that - kompenzátory (3, 9) jsou ohebná potrubí s měnitelnou délkou, a že dále obsahuje:- compensators (3, 9) are flexible pipes with variable length, and that further includes: - nosič (14) s polohovacím mechanismem pro současné společné přemísťování vstupního difuzoru (4), uklidňovací komory (5), konfuzoru (6), laminarizačního potrubí (7) a testovací sekce (8).- carrier (14) with a positioning mechanism for the simultaneous joint movement of the inlet diffuser (4), stilling chamber (5), confusor (6), laminarization pipe (7) and test section (8). 2. Větrný tunel podle nároku 1, vyznačující se tím, že kompenzátory (3, 9) jsou ve formě měchů se skládanými stěnami.2. Wind tunnel according to claim 1, characterized in that the compensators (3, 9) are in the form of bellows with folded walls. 3. Větrný tunel podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že polohovací mechanismus obsahuje kolejnicový systém (15) s pojezdy (25), přičemž horní plochy polohovacího mechanismu tvoří nosné plochy pro uložení uklidňovací komory (5).3. Wind tunnel according to claim 1 or 2, characterized in that the positioning mechanism includes a rail system (15) with runners (25), while the upper surfaces of the positioning mechanism form support surfaces for accommodating the calming chamber (5). 4. Větrný tunel podle nároku 3, vyznačující se tím, že polohovací mechanismus dále obsahuje zvedák (16) uspořádaný pro vertikální přemísťování kolejnicového systému (15) s pojezdy (25).4. Wind tunnel according to claim 3, characterized in that the positioning mechanism further comprises a lifter (16) arranged for vertical displacement of the rail system (15) with runners (25). 5. Větrný tunel podle nároku 4, vyznačující se tím, že zvedák (16) je šroubový zvedák s převodem nevýše 1 mm/otáčku a/nebo s rozsahem pohybu alespoň 150 mm.5. Wind tunnel according to claim 4, characterized in that the lifter (16) is a screw lifter with a transmission of no more than 1 mm/revolution and/or with a range of movement of at least 150 mm. 6. Větrný tunel podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že dále obsahuje opěrná ramena (17) upevněná k uklidňovací komoře (5), nosná ramena (18) upevněná k testovací sekci (8) a/nebo laminarizačnímu potrubí (7), a propojovací nosník (19), který je upevněný jak k opěrným ramenům (17), tak k nosným ramenům (18).6. Wind tunnel according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it further comprises support arms (17) fixed to the stilling chamber (5), support arms (18) fixed to the test section (8) and/or the laminarization pipe ( 7), and the connecting beam (19), which is fixed both to the support arms (17) and to the support arms (18). 7. Větrný tunel podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že dále obsahuje výstupní difuzor (10), přičemž výstupní kompenzátor (9) propojuje testovací sekci (8) s výstupním difuzorem (10), nebo je vstup výstupního kompenzátoru (9) připojený k výstupu výstupního difuzoru (10).7. Wind tunnel according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it further comprises an outlet diffuser (10), wherein the outlet compensator (9) connects the test section (8) with the outlet diffuser (10), or the inlet of the outlet compensator ( 9) connected to the outlet of the outlet diffuser (10). - 9 CZ 309563 B6- 9 CZ 309563 B6 8. Větrný tunel podle nároku 7, vyznačující se tím, že dále obsahuje alespoň jeden odlučovač (13A, 13B) kapek z proudu plynu, který je svým vstupem fluidně propojený s výstupem z výstupního difuzoru (10).8. Wind tunnel according to claim 7, characterized in that it also contains at least one separator (13A, 13B) of droplets from the gas stream, which is fluidly connected to the outlet of the outlet diffuser (10) through its inlet. 9. Větrný tunel podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že dále obsahuje ventilátor (1), který je svým výstupem připojený ke vstupu vstupního kompenzátoru (3).9. A wind tunnel according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it further contains a fan (1), which is connected by its output to the input of the input compensator (3). 10. Větrný tunel podle nároku 9, vyznačující se tím, že dále obsahuje frekvenční měnič (2) elektricky propojený s ventilátorem (1) pro plynulé měnění výkonu ventilátoru (1).10. Wind tunnel according to claim 9, characterized in that it further comprises a frequency converter (2) electrically connected to the fan (1) for continuously changing the power of the fan (1). 11. Větrný tunel podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím, že vstupní difuzor (4), uklidňovací komora (5), konfuzor (6), laminarizační potrubí (7) a testovací sekce (8) jsou uspořádány navzájem nepohyblivě, přičemž jsou společně přemístitelné vzhledem k ventilátoru (1) při zachování fluidního propojení výstupního otvoru ventilátoru (1) s testovací sekcí (8).11. Wind tunnel according to claim 9 or 10, characterized in that the inlet diffuser (4), stilling chamber (5), confusor (6), laminarization pipe (7) and test section (8) are arranged immovable to each other, while jointly displaceable with respect to the fan (1) while maintaining the fluid connection of the outlet opening of the fan (1) with the test section (8). 12. Větrný tunel podle kteréhokoli z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že v uklidňovací komoře (5) je uspořádán12. Wind tunnel according to any one of claims 1 to 11, characterized in that in the stilling chamber (5) it is arranged - narovnávač (50), který je uspořádaný v rovině kolmé na podélnou osu uklidňovací komory (5) a obsahuje soustavu kanálků procházejících rovnoběžně s podélnou osou uklidňovací komory, a/nebo- straightener (50), which is arranged in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the calming chamber (5) and contains a system of channels passing parallel to the longitudinal axis of the calming chamber, and/or - soustava sít nebo sítí (51) uspořádaných navzájem rovnoběžně a kolmo na podélnou osu uklidňovací komory (5), přičemž jemnost jednotlivých sít nebo sítí (51) se zvyšuje ve směru od vstupu k výstupu uklidňovací komory (5).- a system of nets or nets (51) arranged parallel to each other and perpendicular to the longitudinal axis of the stilling chamber (5), while the fineness of the individual nets or nets (51) increases in the direction from the entrance to the exit of the stilling chamber (5). 13. Větrný tunel podle kteréhokoliv z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že laminarizační potrubí (7) a na ně navazující testovací sekce (8) jsou ve formě potrubí s oktagonálním průřezem nebo s pravoúhelníkovým průřezem.13. A wind tunnel according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the laminarization pipe (7) and the test section (8) connected thereto are in the form of a pipe with an octagonal cross-section or with a rectangular cross-section. 14. Větrný tunel podle nároku 13, vyznačující se tím, že alespoň dvě stěny testovací sekce (8) jsou tvořeny průhlednými tabulkami, přednostně skleněnými nebo polymethylmetakrylátovými tabulkami (81).14. Wind tunnel according to claim 13, characterized in that at least two walls of the test section (8) are formed by transparent tables, preferably glass or polymethyl methacrylate tables (81).
CZ2022-18A 2020-03-16 2020-03-16 Wind tunnel CZ309563B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CZ2020/050012 WO2021185389A1 (en) 2020-03-16 2020-03-16 Wind tunnel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ202218A3 CZ202218A3 (en) 2022-03-16
CZ309563B6 true CZ309563B6 (en) 2023-04-12

Family

ID=70553704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2022-18A CZ309563B6 (en) 2020-03-16 2020-03-16 Wind tunnel

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ309563B6 (en)
WO (1) WO2021185389A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114279672A (en) * 2021-12-09 2022-04-05 中国科学院新疆生态与地理研究所 Intensive wind tunnel structure capable of changing wind speed in layering manner
CN113984328B (en) * 2021-12-30 2022-03-22 清华大学 Three-degree-of-freedom adjusting platform for controlling PIV system measurement flow field
CN114838904B (en) * 2022-07-04 2022-09-02 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 Flexible sealing automatic locking mechanism for high-temperature wind tunnel spray pipe
CN115655637B (en) * 2022-12-15 2023-03-21 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 Lifting mechanism of large hypersonic high-temperature wind tunnel model feeding system
CN115824560B (en) * 2023-02-21 2023-04-14 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 Planar cascade wind tunnel PIV experiment slit tracer particle distribution device and distribution method

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB836385A (en) * 1957-01-15 1960-06-01 Metallbau Semler G M B H Wind tunnel
US20030056580A1 (en) * 2001-08-24 2003-03-27 National Aerospace Laboratory Of Japan Method and apparatus for reducing pressure fluctuations in supersonic wind tunnel circuit
WO2003036253A1 (en) * 2001-10-22 2003-05-01 National Research Council Of Canada Method and apparatus for aerodynamic/hydrodynamic testing of a model
CN101975653A (en) * 2010-11-18 2011-02-16 中国人民解放军国防科学技术大学 Supersonic-speed axisymmetric mixing layer wind tunnel
US8839686B1 (en) * 2008-09-17 2014-09-23 Jeffrey L. Lindner Wind tunnel test apparatus
CN106370388A (en) * 2016-12-05 2017-02-01 山东厚丰汽车散热器有限公司 Automobile heat dissipation performance test system and automobile heat dissipation performance test method
CN109668031A (en) * 2018-12-09 2019-04-23 西安航天动力试验技术研究所 A kind of packaged type heater system mounting platform
KR102051451B1 (en) * 2018-07-02 2019-12-03 대한민국 Flying Sparks Generating Device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB836385A (en) * 1957-01-15 1960-06-01 Metallbau Semler G M B H Wind tunnel
US20030056580A1 (en) * 2001-08-24 2003-03-27 National Aerospace Laboratory Of Japan Method and apparatus for reducing pressure fluctuations in supersonic wind tunnel circuit
WO2003036253A1 (en) * 2001-10-22 2003-05-01 National Research Council Of Canada Method and apparatus for aerodynamic/hydrodynamic testing of a model
US8839686B1 (en) * 2008-09-17 2014-09-23 Jeffrey L. Lindner Wind tunnel test apparatus
CN101975653A (en) * 2010-11-18 2011-02-16 中国人民解放军国防科学技术大学 Supersonic-speed axisymmetric mixing layer wind tunnel
CN106370388A (en) * 2016-12-05 2017-02-01 山东厚丰汽车散热器有限公司 Automobile heat dissipation performance test system and automobile heat dissipation performance test method
KR102051451B1 (en) * 2018-07-02 2019-12-03 대한민국 Flying Sparks Generating Device
CN109668031A (en) * 2018-12-09 2019-04-23 西安航天动力试验技术研究所 A kind of packaged type heater system mounting platform

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021185389A1 (en) 2021-09-23
CZ202218A3 (en) 2022-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ309563B6 (en) Wind tunnel
Phalnikar et al. Experiments on free and impinging supersonic microjets
Angioletti et al. Simultaneous visualization of flow field and evaluation of local heat transfer by transitional impinging jets
Baydar Confined impinging air jet at low Reynolds numbers
Sasamori et al. Experimental study on drag-reduction effect due to sinusoidal riblets in turbulent channel flow
Masip et al. Experimental study of the turbulent flow around a single wall-mounted cube exposed to a cross-flow and an impinging jet
Stoots et al. A large-scale matched index of refraction flow facility for LDA studies around complex geometries
Yao et al. Synthetic jet flow field database for CFD validation
Siegenthaler et al. Shear layers and aperture effects for aero-optics
Otto et al. Comparison of various fluidic oscillators for separation control on a wall-mounted hump
Yanovych et al. Research of a wind tunnel parameters by means of cross-section analysis of air flow profiles
Borgmann et al. Experimental study of discrete jet forcing for flow separation control on a wall mounted hump
Dwivedi et al. Three-dimensionality in shock/boundary layer interactions: a numerical and experimental investigation
Kostak et al. Hypersonic boundary layer off-body and surface measurements on the AFOSR BoLT geometry
CN109856918A (en) Interferometer gas bath device and litho machine
Rosen The design and calibration of a variable Mach number nozzle
Kostak Ground Test Analyses of the AFOSR Boundary Layer Transition (BOLT) Flight Geometry
Umeda et al. Flow visualization methods in intersecting ducts
Gencler An exploratory study on continuous wave laser and high-speed camera combination in planar particle image velocimetry for low speed flows
Christiansen A laser-Doppler anemometry study of viscoelastic flow past a rotating cylinder
Huteau et al. Flow past a 2-D backward-facing step with an oscillating wall
Solomon et al. Design and build of a Benchtop hypersonic wind tunnel as a Senior Design Project
Sharma et al. Flow Characteristics Behind Surface Mounted Rounded Slit Ribs
Thomas et al. On the motion of particles in a fluid under the influence of a large velocity gradient
Mier et al. Development and implementation of laboratory facilities for evaluation of riblet surface drag reduction