TW201905429A - 風洞裝置 - Google Patents

Abstract

本創作提出一種風洞裝置，其具有一對流產生器、一第一通道、一第二通道、一第一收縮段、及一測試組件。第一通道及第二通道分別連接於對流產生器的其中兩側。第一收縮段具有一寬口端及一窄口端，第一收縮段的寬口端連接於第一通道。測試組件的一端連接於第一收縮段的窄口端，另一端連接於第二通道。標準件及至少一待測件裝設於測試組件進行試驗或校正。因此，本創作的優點在於，透過第一收縮段增加了流體流速，提供了較大範圍的測試條件變化。

Description

風洞裝置

本創作是關於一種科學儀器，特別是關於一種流體力學上的儀器。

風洞裝置（wind tunnel）是一種流體力學上，特別是空氣動力學上的實驗儀器，其能產生人造氣流來測試模形或樣品於不同氣流下的表現。大型的風洞裝置可容納汽車，甚至整架飛機；而小型的風洞裝置可設置於實驗室內，對小型的待測物進行測定，例如可用於校正風速計。

現有的小型風洞裝置中，由於裝置的功率較小，所提供的能量有限，因此所產生的最大風速有限。換言之，現有的小型風洞裝置所能提供的風速範圍有限，連帶地對實驗造成了限制。

另一方面，現有的風洞裝置於校正風速計時，是以一標準風速計及一待測風速計同時放於風洞裝置進行測定。換言之，每次測定僅能測定一個待測風速計，非常沒有效率。

有鑑於此，提出一種更佳的改善方案，乃為此業界亟待解決的問題。

本創作的主要目的在於，提出一種風洞裝置可提供較大的測試條件上的變化，以對所裝設的一標準件及至少一待測件進行試驗或校正。

為達上述目的，本創作所提出的風洞裝置具有： 一種風洞裝置，其可裝設一標準件及至少一待測件，該風洞裝置具有： 一對流產生器； 一第一通道，其一端連接於該對流產生器的一側； 一第二通道，其一端連接於該對流產生器的另一側； 一第一收縮段，其具有一寬口端及一窄口端，該第一收縮段的該寬口端連接於該第一通道上相對於該對流產生器的另一端；以及 一測試組件，其一端連接於該第一收縮段的該窄口端，另一端連接於該第二通道上相對於該對流產生器的另一端；該測試組件上設有複數裝設部以可裝設該標準件及該至少一待測件。

因此，本創作的優點在於風洞裝置透過第一收縮段增加了流體流速，提供了較大範圍的測試條件變化。

進一步而言，如前所述之風洞裝置中，該測試組件可拆卸地連接於該第一收縮段的該窄口端及該第二通道；該測試組件包含： 一第一測試模組，其為直筒狀；以及 一第二測試模組，其具有： 一第二收縮段，其具有一寬口端及一窄口端，該第二收縮段的該寬口端連接於該第一收縮段的該窄口端，該第二收縮段的該窄口端連接於該第二通道；且第二收縮段的該寬口端小於或等於該第一收縮段的該窄口端；該等裝設口位於該第二收縮段與該第二通道之間； 其中，於同一時點，係擇一將該第一測試模組及該第二測試模組中其中一者裝設於該風洞裝置。

進一步而言，如前所述之風洞裝置中： 該第一測試模組具有一第一測試段，其為一多邊形筒體； 該第二測試模組具有一第二測試段，其為另一多邊形筒體；且 其中，該等裝設口形成於該第一測試段及該第二測試段的各側面。

進一步而言，如前所述之風洞裝置中： 該第一測試模組更具有一裝設部，該裝設部為一八邊形筒體；該等裝設口更形成於該裝設部的各側面；該第一測試段的該第一測試段為一四邊形筒體；且 該第二測試模組的該第二測試段為一四邊形筒體。

首先請參考圖1至圖3。本創作提出一種風洞裝置，其可裝設一標準件A及至少一待測件B，標準件A可為一經校正的標準風速計，而待測件B為需調整校正的風速計。風洞裝置具有一對流產生器10、一第一通道20、一第二通道30、一第一收縮段40以及一測試組件50，且對流產生器10、第一通道20、第一收縮段40、測試組件50及第二通道30循環地依序彼此串接連通，以使氣流能於風洞裝置中循環流動。標準件A及至少一待測件B裝設於測試組件50。

具體而言，第一通道20連接於對流產生器10的一側，第一收縮段40接續地連接於第一通道20上相對於對流產生器10的另一端，測試組件50接續地連接於第一收縮段40，而第二通道30接續地連接於測試組件50，且第二通道30連接於對流產生器10的另一側，藉此形成一循環流道。

於本實施例中，第一通道20與對流產生器10的連接處形成一開放的間隙（圖未繪示），藉此當氣流於循環流道內循環流動時，空氣能由第一通道20與對流產生器10間的間隙流入循環流道內，以補充循環流道內的空氣。

於本實施例中，第一通道20具有一轉折段21、一水平段22及一迴轉段23。轉折段21連接於對流產生器10的上側面，並自對流產生器10處向上延伸後形成一90度的轉折角，然後水平延伸。水平段22接續地連接於轉折段21並水平延伸，而迴轉段23接續地連接於水平段22的另一端並形成一180度的迴轉角。轉折段21及迴轉段23內的彎折處各具有複數個轉折導板24，該等轉折導板24沿著轉折段21及迴轉段23的彎折曲線延伸。

第一收縮段40呈水平延伸，且具有一寬口端41及一窄口端42，寬口端41的寬度大於窄口端42的寬度，而寬口端41的截面積與窄口端42的截面積之比約為十比一（如10.24:1）。第一收縮段40的寬口端41連接於第一通道20上相對於對流產生器10的另一端，即連接於第一通道20的迴轉段23末端。

測試組件50也呈水平延伸，且測試組件50的一端連接於第一收縮段40的窄口端42，另一端連接於第二通道30。換言之，第二通道30的一端連接於測試組件50，另一端連接於對流產生器10，且第二通道30連接測試組件50的該一端較窄，連接於對流產生器10的該另一端較寬。因此，第二通道30於氣流流動的方向上漸寬。第二通道30同樣也呈水平延伸。

測試組件50具有一測試段，其為一多邊形筒體。測試段形成有複數個裝設口500，各裝設口500分別形成於該多邊形筒體的各側面上。至少一待測件B的數量為複數個。藉此，於本實施例中，標準件A裝設於其中一裝設口500，而複數個待測件B分別安裝於其餘裝設口500，以同時對多個待測件B進行測試。

接著請參考圖1、圖2及圖5。測試組件50可為直筒狀，也可進一步地收縮而形成有一第二收縮段。於本實施例中，測試組件50具有模組化的多個測試模組，以創造出各種不同的測試環境，提供不同的風速。例如，測試組件50可具有一第一測試模組50A及一第二測試模組50B，且於同一時點僅第一測試模組50A及第二測試模組50B中其中一者裝設於風洞裝置。

接著請再次參考圖1至圖3所示，第一測試模組50A為直筒狀，其具有依序排列串接的裝設部54A、前連接段51A、第一測試段52A及後連接段53A，且前連接段51A、第一測試段52A及後連接段53A的寬度皆相等。裝設部54A可拆卸地連接於第一收縮段40的窄口端42，而後連接段53A可拆卸地連接於第二通道30。

裝設口500可形成於裝設部54A上及第一測試段52A上。因此標準件A及至少一待測件B可裝設於裝設部54A上及第一測試段52A上。。於本實施例中，第一測試模組50A的裝設部54A為一八邊形筒體（如圖3所示），其各側面皆形成一裝設口500，因此最多可裝八個待測件B；而第一測試段52A為一四邊形筒體，並形成有四個裝設口500，因此其最多可裝四個待測件B。測試時係依據待測件B的體積大小調整裝設位置。例如，若將標準件A安裝於裝設部54A的裝設口500時，則待測件B即安裝於第一測試段52A的裝設口500。反之，若將標準件A安裝於第一測試段52A的裝設口500時，則待測件B即安裝於裝設部54A的裝設口500。換言之，標準件A及待測件B不會安裝於同一部位。

接著請參考圖4至圖6。第二測試模組50B更進一步地收縮，以使風洞裝置能提供更高速的氣流。具體而言，第二測試模組50B具有依序排列串接的一第二收縮段51B、一第二測試段52B及一闊口段53B。第二收縮段51B具有一寬口端511B及一窄口端512B，且第二收縮段51B的寬口端511B連接於第一收縮段40的窄口端42，且第二收縮段51B的寬口端511B小於或等於第一收縮段40的窄口端42。

第二測試段52B的截面大小等於第二收縮段51B的窄口端512B而更進一步縮小，甚至可使第二測試段52B的截面積與第二收縮段51B的寬口端511B之比小於一比二（如 1: 2.7...）。

闊口段53B位於第二測試段52B及第二通道30間。第二收縮段51B可拆卸地連接於第一收縮段40的窄口端42，而闊口段53B可拆卸地連接於第二通道30。闊口段53B連接第二測試段52B的一端較窄，連接於第二通道30的該另一端較寬。換言之，第二收縮段51B的窄口端512B間接地連接於第二通道30。

標準件及至少一待測件可裝設於第二收縮段51B與第二通道30之間的第二測試段52B。第二測試模組50B的第二測試段52B為一多邊形筒體。且由於第二測試模組50B經過進一步地收縮，使得第二測試段52B的截面較小，因此第二測試段52B的流速可大於或等於第一測試段的流速。

接著請參考圖1及圖5。進行校正時，將標準件及待測件分別安裝於第一測試模組50A或第二測試模組50B上的裝設口500，然後啟動對流產生器10使流體能於循環流道內流動，並可藉由控制對流產生器10的輸出功率來提供不同的流體流速，創造不同的測試環境。而藉由第一收縮段40，流體於通過第一收縮段40時因截面積縮小而增加了流速，因此本創作能提供高速的測試環境。

此外，若為了創造出更極端的測試環境而需要更高的流體流速，可將第一測試模組50A拆下，換成第二測試模組50B，以透過第二測試模組50B的第二收縮段51B更進一步地縮小循環流道的截面積，再次增加流速。

綜上所述，本創作的風洞裝置除了透過第一收縮段40增加了流體流速，還可藉由將第一測試模組50A替換為第二測試模組50B再次增加流體流速，因此提供了更高的風壓及更大範圍的測試變化。此外，測試組件50具有多個裝設口500，因此除了能安裝一個標準件A外，還能安裝多個待測件B，同時對多個待測件B進行測定，節省試驗時間。

以上所述僅是本創作的較佳實施例而已，並非對本創作做任何形式上之限制，雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本創作技術方案的內容，依據本創作的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。

10‧‧‧對流產生器

20‧‧‧第一通道

21‧‧‧轉折段

22‧‧‧水平段

23‧‧‧迴轉段

24‧‧‧轉折導板

30‧‧‧第二通道

40‧‧‧第一收縮段

41、511B‧‧‧寬口端

42、512B‧‧‧窄口端

50‧‧‧測試組件

500‧‧‧裝設口

50A‧‧‧第一測試模組

51A‧‧‧前連接段

52A‧‧‧第一測試段

53A‧‧‧後連接段

54A‧‧‧裝設部

50B‧‧‧第二測試模組

51B‧‧‧第二收縮段

52B‧‧‧第二測試段

53B‧‧‧闊口段

A‧‧‧標準件

B‧‧‧待測件

圖1為本創作裝配第一測試模組的立體示意圖。 圖2為本創作的第一測試模組的立體示意圖。 圖3為本創作的第一測試模組的裝設部的剖面示意圖。 圖4為本創作裝配第二測試模組的立體示意圖。 圖5為本創作的第二測試模組的立體示意圖。 圖6為本創作的第二測試模組的測試段的剖面示意圖。

Claims (8)

1. 一種風洞裝置，其可裝設一標準件及至少一待測件，該風洞裝置具有： 一對流產生器； 一第一通道，其一端連接於該對流產生器的一側； 一第二通道，其一端連接於該對流產生器的另一側； 一第一收縮段，其具有一寬口端及一窄口端，該第一收縮段的該寬口端連接於該第一通道上相對於該對流產生器的另一端；以及 一測試組件，其一端連接於該第一收縮段的該窄口端，另一端連接於該第二通道上相對於該對流產生器的另一端；該測試組件上設有複數裝設口以可裝設該標準件或該至少一待測件。
2. 如請求項1所述之風洞裝置，其中，該測試組件為直筒狀，且該測試組件具有一測試段，該測試段為一多邊形筒體；該等裝設口形成於該測試段各側面。
3. 如請求項2所述之風洞裝置，其中，該測試組件更具有一裝設部，該裝設部為一八邊形筒體；該等裝設口更形成於該裝設部的各側面；而該測試段為一四邊形筒體。
4. 如請求項1所述之風洞裝置，其中，該測試組件具有一第二收縮段及一測試段，該第二收縮段具有一寬口端及一窄口端，該第二收縮段的該寬口端連接於該第一收縮段的該窄口端，該第二收縮段的該窄口端連接於該第二通道；且該第二收縮段的該寬口端小於或等於該第一收縮段的該窄口端；該測試段位於該第二收縮段與該第二通道之間，且該等裝設口形成於該測試段各側面。
5. 如請求項4所述之風洞裝置，其中，該測試組件的該測試段為四邊形筒體。
6. 如請求項1所述之風洞裝置，其中，該測試組件可拆卸地連接於該第一收縮段的該窄口端及該第二通道；該測試組件包含： 一第一測試模組，其為直筒狀；以及 一第二測試模組，其具有： 一第二收縮段，其具有一寬口端及一窄口端，該第二收縮段的該寬口端連接於該第一收縮段的該窄口端，該第二收縮段的該窄口端連接於該第二通道；且該第二收縮段的該寬口端小於或等於該第一收縮段的該窄口端；該等裝設口位於該第二收縮段與該第二通道之間； 其中，於同一時點，係擇一將該第一測試模組及該第二測試模組中其中一者裝設於該風洞裝置。
7. 如請求項6所述之風洞裝置，其中： 該第一測試模組具有一第一測試段，其為一多邊形筒體； 該第二測試模組具有一第二測試段，其為另一多邊形筒體；且 其中，該等裝設口形成於該第一測試段及該第二測試段的各側面。
8. 如請求項7所述之風洞裝置，其中： 該第一測試模組更具有一裝設部，該裝設部為一八邊形筒體；該等裝設口更形成於該裝設部的各側面；該第一測試段的該第一測試段為一四邊形筒體；且 該第二測試模組的該第二測試段為一四邊形筒體。