[實用新型]環保無制冷冰風洞

有效

• 申請號: 201220639798.0
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN202994427U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 李國文;朱建勇
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: G01M9/02
• 分類號: G01M9/02
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 孫麗珠

技術領域

本實用新型涉及一種冰風洞，尤其涉及一種利用自然冷氣作為氣源的結冰風洞。屬于航空實驗空氣動力學等航空實驗技術領域。?

背景技術

作為當今空氣動力學試驗研究方法中的一種工具,在氣動力研究和飛行器氣動設計中一直起著非常重要的作用。空氣動力學的許多重要理論，都是在風洞試驗中經過大量觀測試驗后才提出來的，并且它們的應用又得到了風洞試驗的驗證。在飛行器的研制和發展中，風洞的作用就更明顯了。有許多航空器（或工業建筑等）設計的新方法和新理論都是先在風洞中進行大量的試驗后才運用到以后的設計中去的。由此可見，風洞在試驗中性能的好壞將決定著許多問題的解決與否，對理論和設計方面都有著重要意義。而評價風洞優劣的一個重要指標就是風洞的壓力損失系數。風洞的壓力損失系數決定了一個風洞建設和運轉的經濟性，以及風洞能達到的最大風速范圍。因此，對風洞流路壓力損失系數的研究是在風洞設計前的一項重要工作，也是風洞使用中進一步改進的依據之一。結冰風洞是一種性能復雜的大型特種風洞，結冰風洞是一種特種風洞，是研究飛機在結冰氣象條件下飛行時，不同部件迎風表面和探測儀器的機外傳感部分的結冰形態、結冰容限及其防（除）冰技術的地面試驗設備。實踐表明，飛機結冰是飛機安全飛行的致命弱點之一，在世界軍、民用飛機失事案例中占60%以上。西方發達國家建成十余座這種風洞，而我國尚屬空白；早在上世紀70年代初，我國風洞人就開始搜集資料，對結冰風洞進行探索性研究。由于飛機?在高空要受到冷口氣水蒸氣等多種氣體的影響，有時由于溫度過低飛機機翼面會結冰，這就是要制作冰風洞的主要原因。?

在飛機設計階段，通過結冰風洞試驗，可取得防（除）冰設計所必需的數據，即通過確定飛機各部件結冰形態的試驗，以確定結冰的冰形及其結冰區、結冰量和結冰速率，從而確定結冰容限及必須防冰的表面，為飛機防（除）冰提供安全設計的依據，確定防（除）冰系統的方案形式及最小需用功率。?

飛機防（除）冰系統完成設計和研制后，可在結冰風洞進行驗證試驗，即在結冰狀態檢查系統防（除）冰功能，判斷設計的正確性、合理性，并對飛機結冰探測儀器進行驗證試驗。?

通過結冰風洞還可以進行飛機結冰機理和模擬方法或縮尺定律的試驗研究，為確定縮尺模擬準則和發展數值計算方法提供依據；進行飛機防冰新概念和新型防（除）冰技術研究，可大大促進飛機防冰技術的發展。?

結冰風洞試驗最重要的內容，是確定飛機的防（除）冰設計所需要的臨界冰型和結冰區的范圍，而要將臨界冰做成模型貼在飛機模型上進行風洞氣動力試驗，還要根據結冰對飛機性能的影響程度，確定該表面是否需要防（除）冰；對于確定的防冰區也要根據結冰的情況，來把握防冰的有效性和除冰時機等，因此，深入開展新概念新技術研究十分有益。?

目前國內風洞的建設大規模興起，基本上主要用于：一生產性風洞；二教學科學研究。對于生產性風洞要求風洞建設具有實際的實驗應用價值，雖然建造費用比較高，但使用率也很高，因此該類風洞的資金回報率也是相當高。而對于科研及教學風洞而言，一般是針對研究課題和學生實驗而建造，在科研課題完成階段性成果后和教學完畢后，一般風洞都會空臵，等待又一輪的課題經費，因此此類風洞使用上還是很有限的。?

風洞的經濟成本，在建設一般冰風洞時成本，由于制冷設備，除冰設備以及特殊的換氣結構等特殊要求，勢必在設備的建造乃至其它各方面成本上升。?

發明內容

本實用新型為了解決目前建設一般冰風洞時，需要配備制冷設備、除冰設備以及特殊的換氣結構等設備才能達到所需的條件，其成本高，而且有一部分風洞通常是為教學中課題實驗而建造，存在課題完成后與下一課題間，會出現風洞空臵，使風洞利用率相對較低而造成資源浪費大等技術問題，提供了一種直接利用自然資源，轉化為我們實驗所需條件的一種環保無制冷冰風洞，它包括洞體，所述洞體臵于室內，冷空氣進口經墻壁伸出室外；所述風洞冷空氣進口伸進室內的一端連接在拐角段上；所述拐角段的另一端與過渡段的一端連接；所述過渡段與動力段的一端連接；所述動力段的另一端與擴散段的一端連接；所述擴散段的另一端與穩定段的一端連接；所述穩定段的另一端與收縮段的一端連接；所述收縮段的另一端連接在試驗段上；在所述穩定段上靠近出口端處設有噴霧口。?

本實用新型的特點及有益效果：本實用新型采用北方冬季自然冷氣作為冷氣源，北方處于零下氣溫的情況大約有4到5個月的時間，因此風洞一年中有4到5個月可以進行結冰實驗。雖然風洞使用受季節限制，但是節省了大量的投入資金，并且使用自然冷氣不消耗因制冷而帶來的電能消耗，在目前能源緊張的情況下，節省了大量的能源，是冰風洞中的綠色風洞。?