[實用新型]抑制開口回流式風洞低頻顫振的收集口

有效

• 申請號: 200720144032.4
• 申請日: 2007-06-14
• 公開（公告）號: CN201060095Y
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 萬鋼;楊志剛;王毅剛;鄭志強
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉

技術領域

本實用新型屬于汽車風洞技術領域，具體涉及一種開口式汽車氣動-聲學風洞的收集口結構。

背景技術

高速公路、高速軌道交通發展速度日新月異，除汽車之外，其它高速軌道交通工具(如高速列車、磁懸浮列車等)也不斷涌現。這樣，設計空氣動力特性良好的輕量化轎車和高速軌道交通機車車輛，提高高速交通工具的空氣動力穩定性，改善它們的動力性和經濟性以及駕駛室的內流特性，提高發動機、制動系統的效能，降低空氣動力噪聲成為這類汽車和高速軌道交通工具的重點研究開發內容。汽車整車風洞試驗設備在這些研究工作中起到不可替代的作用。但汽車風洞設計和建設中仍然存在許多技術難點，其中，低頻顫振問題直接影響到測試段的氣流品質，影響試驗件的氣動和聲學(在聲學風洞中)性能測量，使風洞的實驗能力受到限制，歷來是開口回流式風洞研究領域的世界難題，迄今為止還沒有有效的解決方法。

從上世紀70年代以來，人們逐漸認識到汽車風洞中普遍存在著低頻顫振現象，即在全尺寸風洞中，聲壓頻譜中低于20Hz的頻段內會出現幾個明顯的共振峰值，而且這些峰值出現的頻率和風速相關，最高峰值出現的風速也是不可預測的，其峰值的大小更是難以預測。因而，如何降低低頻顫振幅值的研究在汽車風洞的設計過程中也逐漸成為必需的科研攻關項目之一。國外的風洞建設經驗表明，如果不能有效抑制低頻顫振現象，不僅會給相關的風洞實驗帶來嚴重的影響，甚至有可能破壞風洞本身的結構。由于人們對產生這樣的顫振機理不是很明確，因而出現了各式各樣的控制方法，然而不同的控制方法對于不同的風洞來講效果也不盡相同，同時也各有其優缺點。

所以，目前還需要不斷試驗開發新型控制裝置來抑制低頻顫振幅值，這樣才能在汽車風洞中獲得良好的實驗環境。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種能有效抑制開口回流式汽車氣動-聲學風洞低頻顫振的收集口結構。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：一種抑制開口回流式風洞低頻顫振的收集口，包括上導流板和兩塊側導流板，兩塊側導流板的迎風側為鋸齒形結構。

本實用新型的有益效果：本實用新型改變了收集口的結構形狀，從而改變了經收集口反射的氣流流量和聲波的反饋，改變了駐室內的氣流流動，這樣使風洞駐室內流場和聲場的壓力脈動分布發生變化，從而起到了改善低頻顫振的效果。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1是風洞駐室的結構示意圖。

圖2是原有收集口的結構示意圖。

圖3是本實用新型收集口的結構示意圖。

圖4為原有收集口結構時測點處不同風速下壓力脈動系數的變化情況。

圖5為采用本實用新型收集口結構后的壓力脈動系數圖。

圖中：cp?range1～3表示了三個不同的頻率段。

具體實施方式

如圖1所示，風洞駐室內包括三個部分：噴口1、實驗段2、收集口3，現有的風洞收集口結構多為長方形收集口結構，如圖2所示，它包括一塊上導流板4和兩塊側導流板5。本實用新型的改進是在兩塊側導流板5的迎風側設有鋸齒形結構6。

本實用新型的開口式汽車氣動-聲學風洞鋸齒形收集口結構可在抑制低頻顫振方面進行應用。使用本實用新型對于不同頻率段的低頻顫振幅值產生不同的抑制效果，可以通過計算壓力脈動系數Cp來衡量降低低頻顫振的效果，計算方法如下：

CP=p~maxpdyn=10(Lp20+1gp0)pdyn]]>

Cp——某一頻率段的壓力脈動系數；

——最大脈動壓力值；