KR20190044464A

KR20190044464A - Arduino-based learning wind tunnel

Info

Publication number: KR20190044464A
Application number: KR1020170136923A
Authority: KR
Inventors: 곽준구
Original assignee: 곽준구
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2019-04-30

Abstract

The present invention discloses an Arduino-based wind tunnel for learning. The Arduino-based wind tunnel for learning according to one embodiment of the present invention comprises: an experiment part of a rectangular cylinder having an observation part and including a suction port for sucking air and a discharge port for discharging the air; and a blade positioned inside the experiment part and positioned in a direction in which the air flows to change the flow of the air. Accordingly, a wind tunnel for learning can be manufactured easily in a simple structure, and the wind speed can be more finely adjusted based on Arduino.

Description

[0002] Arduino-based learning wind tunnel [0003]

본 발명은 아두이노 기반의 학습용 풍동에 관한 것으로, 아두이노를 기반으로 풍속이 미세하게 조절되는 학습용 풍동에 관한 것이다. [0001] The present invention relates to an arduino-based learning wind tunnel, and relates to a wind tunnel for learning in which the wind speed is finely adjusted based on the Arduino.

항공기 또는 항공기 날개 등의 양력을 측정하거나, 교량 또는 건물 등의 건축물 뿐만 아니라 자동차 등에 있어 바람의 영향을 측정하기 위해서는 풍동이 사용되는 경우가 많다.Wind tunnels are often used to measure lifting forces, such as aircraft or aircraft wings, or to measure wind effects in buildings such as bridges or buildings, as well as in automobiles.

통상 산업용으로 제작된 풍동은 그 크기가 거대하며, 비행기나 자동차 제작사 등에 의해 건설되어 사용되므로, 실제로 초중고 학생들이 풍동에 의한 실험을 해보기 어려운 실정이다.Since the wind tunnel produced for industrial purposes is large in size, it is constructed and used by airplanes and automobile manufacturers, so it is difficult for elementary and junior high school students to actually experiment with wind tunnel.

또한, 대한민국 공개특허 10-2006-00090632호에 게시된 학습용 풍동은 대형 선풍기를 사용하여 강한 풍속을 얻을 수는 있으나 풍속의 조절이 선풍기의 풍속 조절단계에 따라 결정될 뿐이어서 풍속을 미세하게 조절하는 것이 불가능하고, 대한민국 공개특허 10-2014-0024196호에 게시된 학습용 풍동은 날개의 각도를 조절하는 것이 불가능한 문제점이 있었다.The wind tunnel disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2006-00090632 can obtain a strong wind speed by using a large fan, but the wind speed is controlled only by the wind speed adjusting step of the fan, And the wind tunnel disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2014-0024196 has a problem in that it is impossible to adjust the angle of the wings.

특허문헌 0001 대한민국 공개특허 10-2006-00090632호Patent Document [0001] Korean Patent Laid-Open No. 10-2006-00090632 특허문헌 0002 대한민국 공개특허 10-2014-0024196호Patent Document [0002] Korean Patent Publication No. 10-2014-0024196

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 풍동의 구조가 간단할 뿐만 아니라, 아두이노를 기반으로 풍속이 보다 더 미세하게 조절될 수 있는 학습용 풍동을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to overcome the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a wind tunnel for a wind tunnel which is simple in structure of wind tunnel, do.

그리고 본 발명의 다른 목적으로는 아두이노를 기반으로 날개의 각도를 미세하게 조절 될 수 있는 학습용 풍동을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a learning wind tunnel capable of finely adjusting an angle of a wing based on an udino.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아두이노 기반의 학습용 풍동은, 관찰부를 구비하며, 공기가 흡입되는 흡입구와 상기 공기가 배출되도록 하는 배출구가 형성된 사각형 통체의 실험부; 및 상기 실험부 내부에 위치되되, 상기 공기가 흐르는 방향에 위치되어 상기 공기의 흐름이 변화되도록하는 날개;를 포함한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a wind tunnel for learning based on Arduino, comprising: an experimental part of a quadrangular cylinder having an observation part and formed with a suction port for sucking air and a discharge port for discharging the air; And a vane positioned inside the experiment unit and positioned in a direction in which the air flows to change the flow of the air.

그리고 상기 실험부는, 아두이노 기반의 프로그래밍된 아두이노 기반보드; 상기 아두이노 기반보드에 전원이 공급되도록 하는 전원공급장치; 상기 날개와 결합되어 상기 날개의 각도가 변환되도록 하는 서보모터; 상기 아두이노의 기반보드의 제어에 의해 상기 서보모터가 동작되도록 하는 가변저항; 상기 배출구에 구비되어, 상기 제어에 의해 상기 공기가 배출되도록 하는 DC모터; 및 상기 제어에 의해 전류를 증폭시켜 상기 DC가 동작 되도록 하는 전류증폭기;를 포함할 수 있다.And the lab portion includes an arduino-based programmed arduino based board; A power supply for supplying power to the arduino-based board; A servo motor coupled to the wing to change the angle of the wing; A variable resistor for operating the servomotor under the control of the base board of the Arduino; A DC motor provided at the discharge port to discharge the air by the control; And a current amplifier for amplifying a current by the control to cause the DC to operate.

또한 상기 날개는, 상기 서보모터에 의해 상기 공기흐름 방향을 기준으로 0°에서 90°로 회전될 수 있다.Further, the wing may be rotated by 0 ° to 90 ° with respect to the air flow direction by the servomotor.

그리고 상기 실험부는, 내부에 위치되되, 상기 흡입구와 상기 날개 사이에 위치되고, 상기 공기의 흐름이 균일하게 되도록 하는 복수의 빨대부;를 포함할 수 있다.And the test portion may include a plurality of straw portions positioned inside the honeycomb structure, the plurality of straw portions positioned between the suction port and the wing and allowing the flow of the air to be uniform.

이에 의해, 간단한 구조로 학습용 풍동의 제작이 용이하며, 아두이노를 기반으로 보다 더 풍속을 미세하게 조절할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, it is easy to manufacture a wind tunnel for learning with a simple structure, and the wind speed can be finely adjusted more than that based on the Arduino.

도 1은 본 발명 일 실시예의 아두이노 기반의 학습용 풍동의 사시도이다,
도 2는 본 발명 일 실시예의 아두이노 기반의 학습용 풍동의 단면도이다,
도 3은 본 발명 일 실시예의 실험부의 구성요소를 나타내기 위한 블록도이다.1 is a perspective view of a wind tunnel for learning based on an Arduino according to an embodiment of the present invention,
2 is a cross-sectional view of a wind tunnel for learning based on an Arduino according to an embodiment of the present invention,
3 is a block diagram showing components of an experimental part of an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명 일 실시예의 아두이노 기반의 학습용 풍동의 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a perspective view of a musical wind tunnel based on an Arduino according to one embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명 일 실시예의 아두이노 기반의 학습용 풍동의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of an arduino-based learning wind tunnel of an embodiment of the present invention.

본 실시예 아두이노기반의 학습용 풍동은 실험부(100),흡입구(210),배출구(220),날개(200)으로 대별된다.The learning wind tunnel based on the embodiment of the present invention is divided into an experimental part 100, an intake port 210, a discharge port 220 and a blade 200.

실험부(100)은 흡입구(210)와 배출구(220)를 구비한 사각형 통체로 제작되는데, 가벼운 나무재질로 제작할 수 있다. 또한 실험부(100)의 내부를 관찰할 수 있는 통공을 가공하고, 통공을 투명필름으로 막은 관찰부(101)을 구비하고 있다.The experimental part 100 is made of a rectangular cylinder having an intake port 210 and an exhaust port 220, and can be made of a light wood material. And an observation unit 101 that processes a through hole for observing the inside of the test unit 100 and blocks the through hole with a transparent film.

날개(200)는 상기 실험부 내부에 위치되되, 상기 공기가 흐르는 방향에 위치된다.The wing 200 is positioned inside the test section and in the direction in which the air flows.

실험부(100)는 아두이노 기반의 프로그래밍된 아두이노 기반보드(120), 아두이노기반보드(120)에 전원이 공급되도록 하는 전원공급장치(110), 날개(200)와 결합되어 상기 날개의 각도가 변환되도록 하는 서보모터(140), 아두이노 기반보드(120)에 의해 제어에 의해 상기 서보모터(140)가 동작되도록 하는 가변저항(130), 배출구(220)에 구비되어 제어에 의해 상기 공기가 배출되도록 하는 DC모터(160), 제어에 의해 전류를 증폭시켜 DC모터(160)가 동작 되도록 하는 전류증폭기(150),를 포함할 수 있다.The experiment unit 100 includes an arduino-based programmed arduino-based board 120, a power supply unit 110 for supplying power to the arduino-based board 120, A variable resistor 130 for operating the servomotor 140 under control by an arcuate board 120 and an outlet 220 for controlling the operation of the servomotor 140, A DC motor 160 for discharging air, and a current amplifier 150 for amplifying the current by the control to cause the DC motor 160 to operate.

또한 날개(200)는 서보모터(140)에 의해 상기 공기흐름 방향을 기준으로 0°에서 90°로 회전 될 수 있다.In addition, the wing 200 can be rotated by 0 ° to 90 ° with respect to the air flow direction by the servomotor 140.

상기 실험부(100)는 내부에 위치되되, 상기 흡입구(210)와 상기 날개(200) 사이에 위치되고, 상기 공기의 흐름이 균일하게 되도록 하는 복수의 빨대부(102);를 포함할 수 있다.The experiment part 100 may include a plurality of straw parts 102 positioned inside the suction port 210 and between the vanes 200 to make the flow of the air uniform .

100 : 실험부
101 : 관찰부
102 : 빨대부
103 : 팬설치부
110 : 전원공급장치
120 : 아두이노기반보드
130 : 가변저항
140 : 서보모터
150: 전류증폭기
160: DC모터
200 : 날개
210 : 흡입부
220 : 배출부100: Experimental part
101:
102: straw section
103: Fan mounting portion
110: Power supply
120: Arduino based board
130: Variable resistance
140: Servo motor
150: Current Amplifier
160: DC motor
200: Wings
210:
220:

Claims

An experimental part of a rectangular cylinder having an observation part and a suction port for sucking air and a discharge port for discharging the air; And
And a vane positioned in the inside of the experiment part and positioned in a direction in which the air flows to change a flow of the air.

The method according to claim 1,
In the experiment,
Programmable Arduino based boards based on Arduino;
A power supply for supplying power to the arduino-based board;
A servo motor coupled to the wing to change the angle of the wing;
A variable resistor for operating the servomotor under the control of the base board of the Arduino;
A DC motor provided at the discharge port to discharge the air by the control; And
And a current amplifier for amplifying a current by the control to cause the DC to operate.

3. The method of claim 2,
The wing
Wherein the servomotor is rotated from 0 ° to 90 ° with respect to the air flow direction by the servomotor.

The method according to claim 1,
In the experiment,
And a plurality of straws positioned within the suction port and located between the suction port and the vane, the plurality of straws allowing the air to flow uniformly.