[發明專利]一種風洞邊界層厚度調整裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201910693730.7
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110530600B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 鄭焱;李紫娟;張丹;貝紹軼;張蘭春;李麗;馬夢琪;張凱清
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 李珍

1.一種風洞邊界層厚度調整裝置，其特征在于：包括擾動部件(1)、移動部件(2)、控制器和速度測量系統，所述擾動部件(1)包括擾動桿(11)，所述擾動桿(11)上沿其軸向設置有若干翅片(12)，所述擾動桿(11)水平設置在風洞(3)的試驗段(32)內，且所述擾動桿(11)垂直于風洞(3)的試驗段(32)，所述移動部件(2)用于驅動擾動桿(11)沿豎方向上下移動，所述速度測量系統用于獲取風洞(3)的試驗段(32)流場的速度分布，所述移動部件(2)和速度測量系統均與控制器電連接。

2.根據權利要求1所述的風洞邊界層厚度調整裝置，其特征在于：所述移動部件(2)包括滾珠絲杠(21)和電機(24)，所述擾動桿(11)的兩端均通過絲杠螺母(22)與滾珠絲杠(21)連接，所述滾珠絲杠(21)與試驗段(32)轉動連接，所述電機(24)與滾珠絲杠(21)傳動連接。

3.根據權利要求2所述的風洞邊界層厚度調整裝置，其特征在于：所述滾珠絲杠(21)的下端通過支撐座(25)與試驗段(32)轉動連接，所述支撐座(25)固定設置在試驗段(32)的底部；所述電機(24)的輸出端通過聯軸器(26)與滾珠絲杠(21)的上端傳動連接，所述聯軸器(26)和滾珠絲杠(21)之間設置有軸承(27)，所述軸承(27)通過軸承端蓋(28)固定設置在試驗段(32)的頂部。

4.根據權利要求2或3所述的風洞邊界層厚度調整裝置，其特征在于：所述擾動桿(11)的兩端均延伸有扁平狀的第一連接部(13)，所述絲杠螺母(22)上延伸有扁平狀的第二連接部(23)，所述第一連接部(13)和第二連接部(23)通過第一螺栓(291)固定連接。

5.根據權利要求1所述的風洞邊界層厚度調整裝置，其特征在于：所述擾動桿(11)的截面呈圓形或者橢圓形；所述擾動桿(11)設置有一根或者多根，多根所述擾動桿(11)沿豎直方向分布。

6.根據權利要求1或5所述的風洞邊界層厚度調整裝置，其特征在于：若干所述翅片(12)沿擾動桿(11)的軸向均勻分布。

7.根據權利要求1所述的風洞邊界層厚度調整裝置，其特征在于：所述速度測量系統采用高速粒子成像測速裝置，或者激光多普勒測速儀，或者是多個熱線風速儀組成的測量系統。

8.根據權利要求1～7任一項所述的風洞邊界層厚度調整裝置的控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

s1：向控制器輸入試驗所需的邊界層厚度；

s2：速度測量系統實時獲取風洞(3)的試驗段(32)的速度場信號并傳給控制器，控制器根據該速度場信號計算出當前試驗條件下的實際邊界層厚度，并同試驗所需的邊界層厚度進行對比；

s3：當所需邊界層厚度小于實際邊界層厚度時，通過電機(24)帶動擾動桿(11)下移，減小邊界層的擾動；當所需邊界層厚度大于實際邊界層厚度時，通過電機(24)帶動擾動桿(11)上移，增大邊界層的擾動；

s4：電機(24)不斷調整擾動桿(11)的位置，直到滿足試驗所需的邊界層厚度與實際邊界層厚度差值|Δ|在設定值A以內。