DE102011054434A1

DE102011054434A1 - Arrangement for wind tunnel for aerodynamic investigation of vehicle e.g. motor car on road, has nozzle drive belt that is arranged at sections of tapered transition section between inlet cross-section and outlet section

Info

Publication number: DE102011054434A1
Application number: DE201110054434
Authority: DE
Inventors: Heinz Eckert
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2011-10-12
Publication date: 2013-04-18

Abstract

The arrangement (21) has a tapered transition section that is provided between an inlet cross-section and an outlet section (10). A nozzle drive belt (16) is arranged at the sections of the tapered transition section between a front roller (17) and a rear roller (18). The width of the nozzle drive belt is corresponded with the width of the outlet section. A center drive belt is arranged longitudinally between wheel drive units. An independent claim is included for a method for affecting flow profile above floor test section of wind tunnel.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung für einen Windkanal sowie ein Verfahren dafür. The present invention relates to an arrangement for a wind tunnel and a method therefor.

Bei bewegten Fahrzeugen auf der Straße spielt der Bodeneinfluss eine große Rolle bezüglich des Fahrverhaltens des Fahrzeugs auf der Straße. Auf der Straße herrscht bei unbewegter Luft keine Relativgeschwindigkeit zwischen Straße und Luft, während sich das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit relativ dazu bewegt. Im Windkanal soll diese Situation so simulationsgetreu wie möglich nachgebildet werden. Ein verstärkter Wert wird dabei auf die Strömung im Unterbodenbereich des zu prüfenden Fahrzeugs gelegt. Dies wird derzeit in Windkanälen nach dem Stand der Technik simuliert, indem der Boden unter dem Fahrzeug als Laufband ausgebildet ist, das mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Luftstrom des Windkanals bewegt wird. In moving vehicles on the road, the influence of the ground plays a major role in the driving behavior of the vehicle on the road. On the road, when the air is stationary, there is no relative speed between road and air as the vehicle moves relative to it at a speed. In the wind tunnel, this situation should be simulated as faithfully as possible. An increased value is placed on the flow in the underbody area of the vehicle to be tested. This is currently simulated in prior art wind tunnels in that the floor under the vehicle is designed as a treadmill which is moved at the same speed as the air flow of the wind tunnel.

Ziel hierbei ist es, das Strömungsprofil unmittelbar auf dem Laufband und darüber als Rechteckprofil, d.h. wie auf der idealen Straße ohne Relativgeschwindigkeit zwischen dem Laufband und des Luftstroms auszubilden. The aim here is to have the airfoil directly on the treadmill and above it as a rectangular profile, i. how to train on the ideal road without relative speed between the treadmill and the airflow.

Ein Beispiel hierfür ist in der US 7,841,233 beschrieben. Zwischen den Radantriebseinheiten ist ein längs verlaufendes Laufband vorgesehen, das die Fahrbahn simuliert und damit zumindest zwischen den Rädern die Relativgeschwindigkeit zwischen Boden und Luftstrom ausschaltet. Für eine Verstärkung dieses Effekts sind zudem noch – in Strömungsrichtung gesehen – vor den vorderen Radantriebseinheiten zwei zusätzliche Laufbänder vorgesehen, die zusammen mit dem Mittenlaufband einen sich bewegenden Boden über nahezu die gesamte Spurbreite zumindest vor den Vorderrädern des zu prüfenden Fahrzeugs ergeben. An example of this is in the US 7,841,233 described. Between the wheel drive units, a longitudinal treadmill is provided which simulates the roadway and thus at least between the wheels, the relative speed between the ground and air flow turns off. To further enhance this effect, two additional treadmills are also provided in front of the front wheel drive units, as seen in the flow direction, which, together with the center treadmill, produce a moving floor over almost the entire track width at least in front of the front wheels of the vehicle to be tested.

Bereits am Düsenaustritt und damit am Anfang des Laufbandes kann jedoch eine endliche Grenzschicht mit einer Grenzschichtdicke entstehen, die größer „0“ ist. Unter Grenzschicht versteht man eine Strömungsschicht im Nahbereich eines Bodens, einer Wand oder dergleichen, deren Verhalten, wie bspw. die Strömungsgeschwindigkeit, durch die Reibung am Boden oder der Wand beeinflusst wird. Diese Grenzschicht wird vom Laufband weiter unter das Fahrzeug transportiert und hat damit regelmäßig Einfluss auf die im Windkanal am zu prüfenden Fahrzeug gemessenen Kräfte und Momente und damit auf die Simulationsgüte. Um diesen Einfluss so gering als möglich zu halten, sind verschiedene Grenzschichtbeeinflussungsvorrichtungen bekannt geworden. Bekannt sind flächige Grenzschichtabsaugung, sogenanntes Scoop oder tangentiales Ausblasen stromauf des Laufbandes. Eine davon wird beispielsweise in der DE 100 37 928 C2 näher beschrieben. Es handelt sich dabei um eine Absaugvorrichtung, die vor dem Laufband angeordnet ist und die Grenzschicht sozusagen abschält. Already at the nozzle exit and thus at the beginning of the treadmill, however, a finite boundary layer with a boundary layer thickness can arise, which is greater than "0". By boundary layer is meant a flow layer in the vicinity of a floor, a wall or the like whose behavior, such as the flow velocity, is influenced by the friction at the bottom or the wall. This boundary layer is transported by the treadmill further under the vehicle and thus has regular influence on measured in the wind tunnel on the vehicle to be tested forces and moments and thus on the simulation quality. In order to minimize this influence, various boundary layer influencing devices have become known. Two-dimensional boundary layer suction, so-called scoop or tangential blowing upstream of the treadmill are known. One of them is for example in the DE 100 37 928 C2 described in more detail. It is a suction device, which is arranged in front of the treadmill and peels off the boundary layer, so to speak.

Alle diese Maßnahmen zur Grenzschichtbeeinflussung erzeugen jedoch keine vollständige Lösung des Problems oder weitere Probleme wie statische Druckgradienten, akustische Beeinträchtigungen oder Nichteindeutigkeit der Strömungsprofile. However, all of these boundary layer control measures do not produce a complete solution to the problem or other problems such as static pressure gradients, acoustic impairments, or non-identity of the airfoils.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Windkanal zur Verfügung zu stellen, welcher die vorgenannten Nachteile beseitigt. The object of the present invention is to provide an improved wind tunnel, which eliminates the aforementioned disadvantages.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie mit einem Verfahren dafür gemäß Anspruch 11. This object is achieved by an arrangement having the features of patent claim 1 and a method therefor according to claim 11.

Der Kern der Erfindung besteht darin, der eigentlichen Messstrecke, also dem Bereich, in dem das zu prüfende Fahrzeug oder Modell, im weiteren nur Prüfling genannt, positioniert und die wirkenden Kräfte und Momente aufgenommen werden, ein zusätzliches Laufband vorzulagern. Dieses zusätzliche Laufband wird im folgenden als Düsenlaufband bezeichnet und ist mit einem eigenen Antrieb ausgestattet. Das Düsenlaufband erstreckt sich mit einem Teilbereich bis in die Windkanaldüse hinein und bildet damit zumindest abschnittsweise den Übergangsabschnitt zwischen Einlassquerschnitt und Auslassquerschnitt der Windkanaldüse. Der Überdeckungsbereich zwischen Düsenlaufband und Windkanaldüse hängt von den geometrischen Abmaßen der Windkanaldüse ab. Prinzipiell ist zu sagen, dass der Effekt verbessert wird, je tiefer das Düsenlaufband in den Windkanal hineinragt. Für das Düsenband kann ein stärkerer Motor zum Einsatz kommen, um eine Geschwindigkeit zu erreichen, die größer als die maximal erreichbare Windgeschwindigkeit des Luftstroms ist. Damit kann die sich permanent am Boden entwickelnde Grenzschicht durch das schneller fahrende Laufband aufgefüllt werden, bis das Grenzschichtprofil die gewünschte Rechteckform an einem Ort aufweist, der sich vorzugsweise auf Höhe des vorderen Endes des Prüflings befindet. The essence of the invention is the actual measuring section, ie the area in which the vehicle or model to be tested, hereinafter referred to as the test item, positioned and the forces and moments are absorbed, pre-store an additional treadmill. This additional treadmill is referred to below as a nozzle treadmill and is equipped with its own drive. The nozzle conveyor belt extends with a partial region into the wind tunnel nozzle and thus at least in sections forms the transition section between inlet cross section and outlet cross section of the wind tunnel nozzle. The overlap area between the nozzle conveyor belt and the wind tunnel nozzle depends on the geometric dimensions of the wind tunnel nozzle. In principle, the effect is improved the deeper the nozzle tread belt projects into the wind tunnel. For the nozzle band, a stronger motor may be used to achieve a speed greater than the maximum achievable wind speed of the airflow. Thus, the permanently developing on the ground boundary layer can be filled by the faster moving treadmill until the boundary layer profile has the desired rectangular shape at a location that is preferably at the level of the front end of the specimen.

Es ist von Vorteil, wenn sich das Düsenlaufband in der gleichen Breite wie die Breite des Auslassquerschnitts der Windkanaldüse erstreckt. Dadurch kann über jede beliebige Breite eines Prüflings die untere Grenzschicht aufgefüllt werden. It is advantageous if the nozzle tread strip extends in the same width as the width of the outlet cross section of the wind tunnel nozzle. This allows the lower boundary layer to be filled over any width of a specimen.

Für eine großflächige Überdeckung zwischen Düsenlaufband und Windkanaldüse kann die vordere Rolle des Düsenlaufbandes einen größeren Durchmesser aufweisen als die hintere Rolle. Im Übergangsbereich zwischen dem Einlassquerschnitt und dem Auslassquerschnitt der Windkanaldüse ergibt sich ein konkaver Streckenverlauf, der zumindest durch ein Kreissegment der vorderen Rolle abgedeckt werden kann. For a large overlap between the nozzle conveyor belt and wind tunnel nozzle, the front roller of the nozzle conveyor belt may have a larger diameter than the rear roller. In the transition region between the inlet cross section and the outlet cross section of the wind tunnel nozzle results in a concave course, at least can be covered by a circular segment of the front roller.

Weiter vorteilhaft kann eine Grenzschichtbeeinflussungseinrichtung sein, die dem Düsenlaufband stromaufwärts vorgelagert ist. Die sich unvermeidbar am konkaven Boden des Übergangsbereich ausbildende Grenzschicht kann damit aufgefüllt werden. Further advantageous may be a Grenzschichtbeeinflussungseinrichtung upstream of the nozzle treadmill upstream. The boundary layer which inevitably forms on the concave bottom of the transition region can thus be filled up.

Als Grenzschichtbeeinflussungseinrichtung können bekannte Verfahren wie die flächige Grenzschichtabsaugung, Scoop oder tangentiales Ausblasen zum Einsatz kommen. As a boundary layer influencing device known methods such as the surface boundary layer suction, scoop or tangential blowing can be used.

Stromabwärts schließt sich an das Düsenlaufband eine herkömmliche Messstrecke an. Diese ist mit einer Prüflingsaufnahme über Schwellerhalter versehen, mit der der jeweilige Prüfling in dem vom Windkanal erzeugten Luftstrom gehalten ist. Die Prüflingsaufnahme umfasst zwei vordere Radantriebseinheiten für die Vorderräder des Prüflings und zwei hintere Radantriebseinheiten für die Hinterräder des Prüflings. Downstream, the nozzle treadmill is followed by a conventional measuring section. This is provided with a Prüflingsaufnahme about sill holder with which the respective test specimen is held in the air flow generated by the wind tunnel. The UUT includes two front wheel drive units for the front wheels of the UUT and two rear wheel drive units for the rear wheels of the UUT.

Zwischen den beiden vorderen Radantriebseinheiten erstreckt sich ein Mittenlaufbahn für die Simulation des sich relativ zum Prüfling bewegenden Bodens bis zwischen die hinteren Radantriebseinheiten. Between the two front wheel drive units extends a center runway for the simulation of moving relative to the DUT bottom to between the rear wheel drive units.

Die Radantriebseinheiten können zum Anpassen an verschiedene Radstände oder Spurbreiten des jeweiligen Prüflings verschiebbar gehalten sein. Bei alledem sind die Radantriebseinheiten auf einer Unterflurwaage in üblicher Weise gelagert, um die auf den Prüfling wirkenden Kräfte und Momente zu ermitteln. The wheel drive units can be held displaceably for adaptation to different wheelbases or track widths of the respective test object. In all this, the wheel drive units are mounted on an underfloor scale in a conventional manner to determine the forces and moments acting on the test specimen.

Hinter der Prüflingsaufnahme kann noch ein Nachlaufband vorgesehen sein, die zuverlässig eine von dem Prüfling abströmende, sogenannte Nachlaufströmung zuverlässig abgefördert und einem Kollektor des Windkanals zugeführt werden. Hierdurch ist sind die realen Strömungsverhältnisse am Kraftfahrzeug genauer darstellbar. Behind the Prüflingsaufnahme may still be provided a follower belt reliably reliably conveyed off a flow of the test specimen, so-called wake flow and fed to a collector of the wind tunnel. As a result, the real flow conditions on the motor vehicle are more accurately represented.

Ferner betrifft die Erfindung eine Verfahren zum Beeinflussen eines Strömungsprofils über dem Messstreckenboden eines Windkanals mit der oben beschriebenen Anordnung, indem die Laufgeschwindigkeit des Düsenbandes variiert wird. Furthermore, the invention relates to a method for influencing a flow profile over the Meßstreckenboden a wind tunnel with the arrangement described above, by the running speed of the nozzle belt is varied.

Vorzugsweise ermittelt ein Grenzschichtmessgerät im vorderen Bereich des Prüflings das Grenzschichtprofil. Die ermittelten Daten können dann durch Variation der Geschwindigkeit des Düsenlaufbandes optimiert werden. Preferably, a boundary layer measuring device determines the boundary layer profile in the front region of the test object. The determined data can then be optimized by varying the speed of the nozzle treadmill.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying figures of the drawing. Showing:

1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Windkanals; 1 a perspective view of a preferred embodiment of a wind tunnel;

2 eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform des Windkanals gemäß 1; 2 a side view of the preferred embodiment of the wind tunnel according to 1 ;

3 eine bevorzugte Ausführungsform einer Positioniereinrichtung für die Messstrecke gemäß 1 sowie 3 a preferred embodiment of a positioning device for the measuring section according to 1 such as

4 eine perspektivische Ansicht der Windkanaldüse zusammen mit dem Düsenlaufband. 4 a perspective view of the wind tunnel nozzle together with the nozzle treadmill.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. In the figures, like reference numerals designate like or functionally identical components, unless indicated otherwise.

Die 1 bis 4, auf die im Folgenden gleichzeitig Bezug genommen wird, illustrieren eine bevorzugte Ausführungsform eines Windkanals 1 zur strömungstechnischen Untersuchung eines Fahrzeuges oder eines Modells davon, im folgenden als Prüfling 2 bezeichnet. Der Windkanal 1 ist beispielsweise als sogenannter geschlossener Umlaufwindkanal ausgebildet. Mittels einer Gebläseeinrichtung 3 wird ein Luftstrom erzeugt und mittels einer Luftzuführeinrichtung 4 einer Windkanaldüse 5 des Windkanals 1 zugeführt. Die Windkanaldüse 5 beschleunigt den Luftstrom und leitet diesen zu einer Messstrecke 6, in welcher der Prüfling 2 angeordnet ist. Stromabwärts der Messstrecke 6 ist ein Kollektor 7 angeordnet. Der Kollektor 7 führt den aus der Windkanaldüse 5 ausströmenden Luftstrom mittels einer Luftabführeinrichtung 8 wieder der Gebläseeinrichtung 3 zu. The 1 to 4 , to which reference will be made hereinafter, illustrate a preferred embodiment of a wind tunnel 1 for the aerodynamic investigation of a vehicle or a model thereof, hereinafter referred to as test specimen 2 designated. The wind tunnel 1 is designed for example as a so-called closed circulating wind tunnel. By means of a blower device 3 an air flow is generated and by means of an air supply 4 a wind tunnel nozzle 5 of the wind tunnel 1 fed. The wind tunnel nozzle 5 accelerates the air flow and directs it to a measuring section 6 in which the examinee 2 is arranged. Downstream of the measuring section 6 is a collector 7 arranged. The collector 7 leads out of the wind tunnel nozzle 5 outflowing airflow by means of a Luftabführeinrichtung 8th again the blower device 3 to.

Die Windkanaldüse 5 weist einen im wesentlichen rechteckigen Einlassquerschnitt 9 mit einer Querschnittsfläche A1 und einen von dem Einlassquerschnitt 9 in x-Richtung der Windkanaldüse 5, das heißt in Strömungsrichtung, um einen Abstand a beabstandeten, ebenfalls im wesentlichen rechteckigen Auslassquerschnitt 10 mit einer Querschnittsfläche A2 auf. Die Querschnittsfläche A1 des Einlassquerschnittes 9 verjüngt sich mittels eines Übergangsabschnittes 11 der Windkanaldüse 5 auf die Querschnittsfläche A2 des Auslassquerschnittes 10. Der Übergangsabschnitt 11 weist ein in x- und z-Richtung der Windkanaldüse 5 verlaufendes zweidimensionales Profil, insbesondere ein sogenanntes S-Schlag-Profil, mit mindestens einem Radiusabschnitt 12 auf. Da die Windkanaldüse 5 symmetrisch ausgebildet ist, weist diese zwei identische Übergangsabschnitte 11, einen oberen und einen unteren, auf. In 2 ist lediglich der untere Übergangsabschnitt 11 mit einem Bezugszeichen versehen. Der Auslassquerschnitt 10 weist eine Breite b und eine Höhe h auf. Die rechteckige Form des Auslassquerschnitts 10 ist mit Seitenkanten 41, 42, einer Unterkante 43 und einer Oberkante 44 bezeichnet. The wind tunnel nozzle 5 has a substantially rectangular inlet cross-section 9 with a cross-sectional area A1 and one of the inlet cross-section 9 in the x-direction of the wind tunnel nozzle 5 , that is in the flow direction, spaced by a distance a, also substantially rectangular outlet cross-section 10 with a cross-sectional area A2. The cross-sectional area A1 of the inlet cross-section 9 tapers by means of a transitional section 11 the wind tunnel nozzle 5 on the cross-sectional area A2 of the outlet cross-section 10 , The transition section 11 has one in the x and z direction of the wind tunnel nozzle 5 extending two-dimensional profile, in particular a so-called S-impact profile, with at least one radius section 12 on. Because the wind tunnel nozzle 5 is formed symmetrically, this has two identical transition sections 11 , an upper and a lower, on. In 2 is only the lower transition section 11 provided with a reference numeral. The outlet cross section 10 has a width b and a height h. The rectangular shape of the outlet cross-section 10 is with side edges 41 . 42 , a lower edge 43 and a top edge 44 designated.

Im Bodenbereich 13 der Windkanaldüse 5 ist ein Düsenlaufband 16 angeordnet, welches mit seiner vorderen Rolle 17 zumindest abschnittsweise in die Windkanaldüse 5 hineinragt. Von der vorderen Rolle 17 des Düsenlaufbandes 16 in x-Richtung ist eine hintere Rolle 18 beabstandet. Beide Rollen 17 und 18 sind durch einen Laufbandgurt 19 verbunden. Das Düsenlaufband 16 weist eine Antriebseinrichtung 20 auf, welche zum Antrieb einer der Rollen 17, 18 ausgebildet ist. Hierbei kann auch ein Nabenmotor in einer der Rollen 17 oder 18 untergebracht sein. Das Düsenlaufband 16 bzw. der Laufbandgurt 19 weist in y-Richtung eine Breite c auf, welche der Breite b des Auslassquerschnittes 10 der Windkanaldüse 5 entspricht. Alternativ kann das Düsenlaufband auch schwächer gestaltet werden. Das Düsenlaufband 16 bildet somit den Bodenbereich 13 der Windkanaldüse. Dabei befindet sich der Bodenbereich 13 in dem mit Bezugsziffer 11 bezeichneten Übergangsbereich zwischen Einlassquerschnitt 9 und Auslassquerschnitt 10 der Windkanaldüse 5. In the ground area 13 the wind tunnel nozzle 5 is a nozzle treadmill 16 arranged with its front roller 17 at least in sections into the wind tunnel nozzle 5 protrudes. From the front roll 17 of the nozzle treadmill 16 in the x-direction is a posterior role 18 spaced. Both roles 17 and 18 are through a treadmill belt 19 connected. The nozzle treadmill 16 has a drive device 20 on which to drive one of the rollers 17 . 18 is trained. This can also be a hub motor in one of the roles 17 or 18 be housed. The nozzle treadmill 16 or the treadmill belt 19 has a width c in the y-direction, which is the width b of the outlet cross-section 10 the wind tunnel nozzle 5 equivalent. Alternatively, the nozzle treadmill can also be made weaker. The nozzle treadmill 16 thus forms the floor area 13 the wind tunnel nozzle. This is the bottom area 13 in the reference numeral 11 designated transition region between inlet cross-section 9 and outlet cross-section 10 the wind tunnel nozzle 5 ,

Bei einer relativ groß dimensionierten vorderen Rolle 17 kann diese mit einem Kreissegment 12 das Düsenlaufband 16 einen Teilbereich im konkaven Verlauf des Übergangsbereichs 11 abdecken. With a relatively large front roller 17 can this with a circle segment 12 the nozzle treadmill 16 a subregion in the concave course of the transition region 11 cover.

Vor der vorderen Rolle 17 kann im Übergangsabschnitt 11 eine Grenzschichtbeeinflussungseinrichtung 22 vorgelagert sein. Die Grenzschichtbeeinflussungseinrichtung 22 kann beispielsweise als Absaugeinrichtung, Scoop oder tangentiale Ausblaseinrichtung oder dergleichen ausgebildet sein. In front of the front roller 17 can in the transition section 11 a boundary layer influencing device 22 be upstream. The boundary layer influencing device 22 For example, it can be designed as a suction device, scoop or tangential blow-out device or the like.

Stromabwärts schließt sich an das Düsenlaufband 16 die Messstrecke 6 an. Diese weist eine Prüflingsaufnahme 23 auf, mittels welcher der Prüfling 2 in dem Luftstrom des Windkanals 1 positionierbar ist. Die Prüflingsaufnahme 23 ist in diesem Ausführungsbeispiel als sogenanntes Fünf-Band-System ausgebildet. Ein derartiges System weist ein mittiges Laufband 24 mit Laufbandwalzen 25, 26 und einem Laufbandgurt 27 auf. Der Laufbandgurt 27 weist eine geringere Breite auf als der Laufbandgurt 19 des Düsenlaufbandes 16. Eine vordere Laufbandwalze 25 der Laufbandwalzen 25, 26 ist vorzugsweise benachbart zu der hinteren Laufbandwalze 18 des Düsenlaufbandes 16 positioniert. Zwischen den Laufbändern 16, 24 entsteht zwangsweise ein geringfügiger Spalt, der durch ein entsprechendes Panel abgedeckt werden kann. Die oben liegenden Oberflächen der Laufbänder 16 und 24 sind in etwa bündig ausgerichtet. Das Laufband 24 weist analog zum Düsenlaufband eine Antriebseinrichtung 28 auf, die unabhängig von der Antriebseinrichtung 20 des Düsenlaufbandes 16 ansteuerbar ist. Das heißt, die Laufbänder 16 und 24 können mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten laufen. Downstream joins the nozzle treadmill 16 the measuring section 6 at. This has a Prüflingsaufnahme 23 on, by means of which the examinee 2 in the airflow of the wind tunnel 1 is positionable. The test specimen holder 23 is formed in this embodiment as a so-called five-band system. Such a system has a central treadmill 24 with treadmill rollers 25 . 26 and a treadmill belt 27 on. The treadmill belt 27 has a smaller width than the treadmill belt 19 of the nozzle treadmill 16 , A front treadmill roller 25 the treadmill rollers 25 . 26 is preferably adjacent to the rear treadmill roller 18 of the nozzle treadmill 16 positioned. Between the treadmills 16 . 24 Forcibly creates a slight gap, which can be covered by a corresponding panel. The overhead surfaces of the treadmills 16 and 24 are aligned approximately flush. The treadmill 24 has a drive device analogous to the nozzle belt 28 on, which is independent of the drive device 20 of the nozzle treadmill 16 is controllable. That is, the treadmills 16 and 24 can run at different speeds.

Für das Positionieren des Prüflings 2 sind vier Radantriebseinheiten 29 bis 32 vorgesehen, die in üblicher Weise auf einer nicht dargestellten Unterflurwaage gelagert sind. Mit der Unterflurwaage werden die durch den Luftstrom des Windkanals am Prüfling 2 erzeugten Kräfte und Momente ermittelt. Beidseitig des Mittenlaufbandes 24 sind jeweils eine vordere Radantriebseinheit 29, 31 und eine hintere Radantriebseinheit 30, 32 positioniert. Jede Radantriebseinheit 29 bis 32 weist Laufrollen 33, 34 auf, das mit einem nicht dargestellten Laufband zusammenwirkt, auf welchen jeweils ein Rad 35 des Kraftfahrzeuges 2 positioniert wird. Zur Vereinfachung ist lediglich ein Rad 35 des Kraftfahrzeuges 2 mit einem Bezugszeichen versehen. Für unterschiedliche Radstände und Spurweiten des Prüflings sind die Laufrollenpaare in x- und/oder y-Richtung verschiebbar gehalten. For positioning the test object 2 are four wheel drive units 29 to 32 provided, which are mounted in a conventional manner on an underfloor scale, not shown. With the underfloor scale, the air flow of the wind tunnel on the test object 2 determined forces and moments determined. On both sides of the central conveyor belt 24 are each a front wheel drive unit 29 . 31 and a rear wheel drive unit 30 . 32 positioned. Every wheel drive unit 29 to 32 has rollers 33 . 34 on, which cooperates with a treadmill, not shown, on each of which a wheel 35 of the motor vehicle 2 is positioned. To simplify, there is only one wheel 35 of the motor vehicle 2 provided with a reference numeral. For different wheelbases and gauges of the specimen, the pairs of rollers are held displaceably in the x and / or y direction.

Der Messstrecke 6 kann optional nach dem Mittenlaufband 24 stromabwärts ein Nachlaufband 37 nachgeschaltet sein. Das Nachlaufband 37 weist Laufbandwalzen 38, 39 auf, wobei zumindest eine der Laufbandwalzen 38, 39 von einer Antriebseinrichtung 45 des Nachlaufbandes 37 angetrieben wird. Das Nachlaufband 37 weist eine Breite auf, welche in etwa der Breite c des Düsenlaufbandes 16 bzw. der Breite b des Auslassquerschnittes 10 entspricht. The measuring section 6 can optionally be after the center treadmill 24 downstream a follower belt 37 be downstream. The trailer belt 37 has treadmill rollers 38 . 39 at least one of the treadmill rollers 38 . 39 from a drive device 45 of the trailer belt 37 is driven. The trailer belt 37 has a width which is approximately the width c of the nozzle tread belt 16 or the width b of the outlet cross-section 10 equivalent.

Die Funktionsweise des Windkanals 1 wird im Folgenden erläutert. Mittels der Gebläseeinrichtung 3 wird ein Luftstrom erzeugt, welcher mittels der Luftzuführeinrichtung 4 zu dem Einlassquerschnitt 9 der Windkanaldüse 5 gefördert wird. Dadurch, dass der Auslassquerschnitt 10 eine kleinere Querschnittsfläche A2 aufweist als die Querschnittsfläche A1 des Einlassquerschnittes 9 wird der von der Gebläseeinrichtung 3 erzeugte langsame Luftstrom beschleunigt und strömt in Richtung Düsenlaufband 16 weiter. Das Düsenlaufband 16 kann mit einer höheren Geschwindigkeit als der geförderte Luftstrom laufen, so dass dieser zumindest im Nahbereich der Oberfläche des Düsenlaufbandes 16, also mit der sich bis dahin entstandenen Grenzschicht, beschleunigt ist. Dadurch kann, durch Reibung zwischen Düsenlaufband 16 und Luftstrom das zuvor stromauf im Geschwindigkeitsprofil auf dem Übergangsabschnitt (Düsenboden) existierende Defizit ausgeglichen und der Bodenströmung Impuls zugeführt werden. Dadurch kann das gewünschte Rechteck-Geschwindigkeitsprofil 40 im Idealfall erreicht werden. The functioning of the wind tunnel 1 is explained below. By means of the blower device 3 an air flow is generated, which by means of the air supply 4 to the inlet cross section 9 the wind tunnel nozzle 5 is encouraged. Because of the outlet cross section 10 has a smaller cross-sectional area A2 than the cross-sectional area A1 of the inlet cross-section 9 is that of the blower device 3 generated slow air flow accelerates and flows towards the nozzle treadmill 16 further. The nozzle treadmill 16 can run at a higher speed than the conveyed air flow, so that this at least in the vicinity of the surface of the nozzle tread belt 16 , that is, with the hitherto created boundary layer, is accelerated. This can, due to friction between the nozzle treadmill 16 and air flow which previously upstream in the velocity profile on the transition section (nozzle bottom) existing deficit is compensated and the bottom flow pulse supplied. This allows the desired rectangle velocity profile 40 ideally be achieved.

Mittels der Antriebseinrichtung 20 kann die Geschwindigkeit des Düsenlaufbandes 16 relativ zur Geschwindigkeit des aus dem Auslassquerschnitt 10 austretenden Luftstroms variiert werden. Je nach Erfordernis kann sich das Düsenlaufband 16 weitaus schneller als die mittlere Strömungsgeschwindigkeit u₀ bewegt werden. Der Prüfling 2 ist derart mittels der Prüflingsaufnahme 23 positioniert, dass dessen Bugteil zumindest abschnittsweise über dem Düsenlaufband 16 angeordnet ist. Mittels des Laufbandes 24 wird die Fahrbahn unter dem Prüfling 2 dargestellt. Die Antriebseinrichtung 20 kann das Düsenlaufband 16 mit bis zu der doppelten Geschwindigkeit des Luftstroms bzw. des Mittenlaufbandes 24 betreiben. Durch diese Anordnung kann das Geschwindigkeitsprofil am Messstreckenboden den Anforderungen der Messaufgabe angepasst werden. By means of the drive device 20 can reduce the speed of the nozzle treadmill 16 relative to the velocity of the outlet section 10 Exiting air flow can be varied. Depending on the requirement, the nozzle treadmill can 16 much faster than the average flow velocity u _{0 are} moved. The examinee 2 is so by means of the Prüflingsaufnahme 23 positioned that its front part at least in sections above the nozzle treadmill 16 is arranged. By means of the treadmill 24 the roadway is under the test object 2 shown. The drive device 20 can the nozzle treadmill 16 with up to twice the speed of the air flow or the central conveyor belt 24 operate. This arrangement allows the speed profile on the measuring track floor to be adapted to the requirements of the measuring task.

Mittels des Nachlaufbandes 37 kann der von dem Prüfling 2 abströmende sogenannte Nachlauf zuverlässig dem Kollektor 7 des Windkanals 1 zugeführt werden. By means of the follower belt 37 can that of the examinee 2 outflowing so-called caster reliably the collector 7 of the wind tunnel 1 be supplied.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 7841233 [0004]
DE 10037928 C2 [0005]

Claims

Arrangement ( 21 ) for a wind tunnel ( 1 ) with a wind tunnel nozzle ( 5 ), which has an inlet cross-section ( 9 ) and one of the inlet cross-section ( 9 ) differing outlet cross-section ( 10 ), wherein the inlet cross section ( 9 ) by means of a transitional section ( 11 ) except for the outlet cross-section ( 10 ) rejuvenated; and a nozzle treadmill ( 16 ), which at least partially in the wind tunnel nozzle ( 5 ), wherein the nozzle treadmill ( 16 ) at least in sections the transition section ( 11 ) of the wind tunnel nozzle ( 5 ) trains.

Arrangement according to claim 1, characterized in that a width (c) of the nozzle tread strip ( 16 ) up to a width (b) of the outlet cross-section ( 10 ) corresponds.

Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that - seen in the flow direction - front roller ( 17 ) of the nozzle belt ( 16 ) a larger diameter than the - seen in the flow direction - rear roller ( 18 ) of the nozzle belt ( 16 ) having.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle tread belt ( 16 ) in or at the transition section ( 11 ) is preceded by a boundary layer influencing device.

Arrangement according to Claim 4, characterized in that the boundary-influencing device has a suction device ( 22 ) or a tangential blow-out device.

Arrangement for a wind tunnel ( 1 ) according to one of the preceding claims, having a test piece receptacle for positioning a test object in one of the nozzle arrangement ( 21 ) generated airflow.

Arrangement according to claim 6, characterized in that the Prüflingsaufnahme ( 23 ) Wheel drive units for receiving wheels ( 35 ) of the test piece ( 2 ) having.

Arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that longitudinally between the wheel drive units a central conveyor belt ( 24 ).

Arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that at least one wheel drive unit for adjusting the Prüflingsaufnahme ( 23 ) to a predetermined wheelbase of the test piece ( 2 ) is held displaceably.

Arrangement according to one or more of claims 6 to 9, characterized in that downstream of the Prüflingsaufnahme ( 23 ) an after-belt ( 37 ) is arranged.

Method for influencing a flow profile over the measuring path bottom of a wind tunnel ( 1 ) with an arrangement according to the preceding claims by varying the running speed of the nozzle belt ( 16 ).

A method according to claim 11, characterized in that a boundary layer measuring device determines the boundary layer profile in the front region of the test specimen.

A method according to claim 12, characterized in that the determined data are optimized by varying the speed of the nozzle treadmill.