[發(fā)明專利]再循環(huán)豎直風(fēng)洞

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911127123.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111196368A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: N·艾倫·邁特尼;賈斯丁·尤金·沃爾德倫;韋德·奧斯丁·路易斯;馬克·阿里特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 斯凱旺蒂爾國(guó)際（英國(guó)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B64D23/00
• 分類號(hào): B64D23/00;A63G31/00
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 江海;李雪

一種再循環(huán)豎直風(fēng)洞，用于室內(nèi)跳傘并具有至少一個(gè)再循環(huán)氣流氣室。氣流氣室包括容納飛行艙的第一豎直構(gòu)件、頂部水平構(gòu)件、第二豎直構(gòu)件以及底部水平構(gòu)件。底部水平構(gòu)件具有第一部段和第二部段。拐角部段將底部水平構(gòu)件的第二部段與第一豎直構(gòu)件相連接。底部水平構(gòu)件的第二部段使途經(jīng)底部水平構(gòu)件的氣流在第一部段和第二部段到拐角部段的出口之間收縮。拐角部段進(jìn)一步使朝向第一豎直構(gòu)件離開(kāi)底部水平構(gòu)件的第二部段的氣流收縮。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及再循環(huán)豎直風(fēng)洞，尤其涉及用于室內(nèi)跳傘的風(fēng)洞。

背景技術(shù)

這些風(fēng)洞在安全且受控的室內(nèi)環(huán)境中再現(xiàn)室外跳傘的體驗(yàn)。然而，再循環(huán)豎直風(fēng)洞的建造和操作通常較昂貴，再循環(huán)豎直風(fēng)洞需要大量空間以在可接受的噪聲和能量消耗水平內(nèi)產(chǎn)生足夠強(qiáng)大而使一人或多人懸浮的氣流，同時(shí)還維持恒定的氣流質(zhì)量。通常期望的是，經(jīng)過(guò)飛行艙的氣流基本上均勻、紊流少。沿著氣流方向移動(dòng)，再循環(huán)豎直風(fēng)洞通常包括飛行艙、位于飛行艙上方的擴(kuò)散器、第一拐角或轉(zhuǎn)彎部、上水平氣室、第二拐角或轉(zhuǎn)彎部、豎直返回氣室、第三拐角或轉(zhuǎn)彎部、下水平氣室、第四拐角或轉(zhuǎn)彎部以及位于飛行艙下方的入口收縮部，入口收縮部還被稱為收縮管道或噴嘴。風(fēng)洞設(shè)計(jì)成具有單個(gè)流動(dòng)路徑回路或多個(gè)流動(dòng)路徑回路，在多個(gè)流動(dòng)路徑回路的情況下，不同的氣流路徑通常在飛行艙的下游(即在第一拐角處或接近第一拐角處)分岔，然后在飛行艙的上游(即在第四拐角處或接近第四拐角處)再次匯聚。

一些再循環(huán)豎直風(fēng)洞設(shè)施將風(fēng)洞結(jié)構(gòu)的底部部分(例如底部拐角、下水平氣室、入口收縮部、豎直返回氣室的下部)安裝在地下，使得飛行艙位于地平面或接近地平面處。按照這種方式，可增加風(fēng)洞的結(jié)構(gòu)完整性，同時(shí)還避免了需要將飛行艙布置在設(shè)施的上面那一層上，這種布置可減小商業(yè)可見(jiàn)性/可達(dá)性并增加相關(guān)的建造成本。該設(shè)計(jì)方法還可允許設(shè)施符合當(dāng)?shù)亟ㄖ叨认拗啤４送?，將流?dòng)路徑回路的至少一部分布置在地下，可有助于吸收來(lái)自風(fēng)洞的熱和噪聲。然而，由于許多再循環(huán)豎直風(fēng)洞設(shè)計(jì)的尺寸要求，導(dǎo)致如果飛行艙將位于地平面或接近地平面處，則通常需要大量的地下挖掘，以放置必需的地基。例如，在一些設(shè)計(jì)中，飛行艙的基部和下水平氣室的基部之間的高度可約為25英尺(7.6m)或更大。建造成本和工程時(shí)間表通常將隨著挖掘的長(zhǎng)度和寬度線性地增加，但是隨著挖掘的深度成指數(shù)地增加。根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥澜M成和水分含量，可進(jìn)一步放大成本和時(shí)間需求。技術(shù)挑戰(zhàn)也隨著挖掘深度的增加而出現(xiàn)，包括要考慮如下風(fēng)險(xiǎn)升高：在更深的位置處由周圍地帶施加的側(cè)壓力更高而導(dǎo)致崩塌和水入滲。此外，由于在一些地方的基巖淺，導(dǎo)致可能難以實(shí)現(xiàn)期望深度或者實(shí)現(xiàn)期望深度的成本過(guò)高。在放置結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)時(shí)，傳統(tǒng)方法通常使用灌注水泥以形成風(fēng)洞的底部部分，而降低建造成本，這通常導(dǎo)致簡(jiǎn)單幾何結(jié)構(gòu)限定流動(dòng)路徑橫截面，與之相比，預(yù)成形構(gòu)造具有從不同材料生產(chǎn)的專門設(shè)計(jì)的幾何結(jié)構(gòu)。需要再循環(huán)豎直風(fēng)洞在飛行艙和流動(dòng)路徑結(jié)構(gòu)的基部之間具有減小的高度，最小程度地影響用于室內(nèi)跳傘的氣流的質(zhì)量或風(fēng)洞效率。

此外，風(fēng)洞通常具有線纜層組件或結(jié)構(gòu)，以給站立在飛行艙內(nèi)的用戶提供支撐，同時(shí)還在室內(nèi)跳傘期間允許氣流經(jīng)過(guò)以使用戶懸浮。在許多風(fēng)洞中，線纜安裝到圍繞飛行艙的外周布置的多個(gè)焊接件。焊接件通常由單獨(dú)的承載橫梁或設(shè)施結(jié)構(gòu)的其它元件支撐，這可增加建造成本。線纜通常具有變化的尺寸，以最小化飛行艙周圍的焊接件所需的水平占用空間，原因是許多飛行艙的橫截面是圓形的或基本上圓形的，意味著經(jīng)過(guò)飛行艙的邊緣的線纜不需要與經(jīng)過(guò)飛行艙的中心直徑的線纜一樣長(zhǎng)。焊接件通常具有可去除的頂蓋，以觸及牢固地安裝在焊接件內(nèi)的線纜的端部。因此，這種設(shè)計(jì)通常由位于設(shè)施的商業(yè)層(例如飛行艙周圍的集結(jié)艙或觀察區(qū))上的工人從上方安裝、更換和維護(hù)。由于線纜跨越飛行艙延伸并安裝在焊接件內(nèi)，所以焊接件的內(nèi)部通常與風(fēng)洞流動(dòng)路徑空氣動(dòng)力學(xué)連通。為了防止噪聲通過(guò)焊接件滲入飛行艙周圍的商業(yè)區(qū)，頂蓋通常密封以防止顧客暴露于風(fēng)洞內(nèi)的高分貝水平。這種設(shè)計(jì)具有相對(duì)昂貴的部件建造成本；由于飛行艙周圍的進(jìn)出蓋可見(jiàn)，導(dǎo)致主觀上更差的美學(xué)外觀；相對(duì)長(zhǎng)的、復(fù)雜的和費(fèi)力的安裝/維護(hù)過(guò)程，這增加了勞動(dòng)力成本和工程時(shí)間表；由于需求的復(fù)雜性，導(dǎo)致可能的供應(yīng)商的范圍受限。