[發明專利]一種大口徑多通道直流式風洞

在審

• 申請號: 202010158263.0
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111307395A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 張血琴;張廣全;郭裕鈞;吳廣寧;高國強;劉凱;李春茂
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01M9/02
• 分類號: G01M9/02;G01M9/04;G01M9/06
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

本發明公開了一種大口徑多通道直流式風洞，涉及風洞試驗裝置技術領域，包括：風洞本體以及設置在風洞本體入口處的匯流盤；風洞本體從入口到出口依次設有穩定段、收縮段、試驗段、擴展段和輸出段，匯流盤上設有多個匯流管，多個匯流管上分別連接有動力風機，試驗段設有置物臺，風洞本體的外壁上與置物臺相對應的位置設有觀察窗，觀察窗上設有可拆卸的透明的窗蓋，輸出段設有風速儀，該風洞解決了在現有條件下無法在試驗段實現高速氣流，且高速氣流動力學試驗困難、試驗周期長、費用高等問題，并且解決了現有風洞動力不足的問題。

技術領域

本發明涉及風洞試驗裝置技術領域，具體涉及一種大口徑多通道直流式風洞。

背景技術

風洞即風洞試驗室，是通過人工的方式產生并控制氣流，用來模擬飛行器或實體周圍氣體的流動情況，并測試出氣流對實體的作用效果以及觀察物理現象的一種管道狀試驗設備，它是進行空氣動力試驗最有效、最常用的工具之一。

目前中國已經擁有低速、高速、超高速以及激波、電弧等風洞。現有的風洞設備存在試驗用動力風機功率不足、試驗周期長、成本高，無法滿足科研院所、高校以及某些設備制造廠家的產品試驗。

發明內容

本發明的目的在于提供一種大口徑多通道直流式風洞，實現在現有動力風機的條件下調節出大功率動力風機所實現的高速氣流，解決了在現有條件下無法在試驗段實現高速氣流，且高速氣流動力學試驗困難、試驗周期長、費用高等問題，為在現有條件下實現高速氣流試驗提供解決方案，為科研院所、高校、設備制造廠家提供了可靠的試驗平臺。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種大口徑多通道直流式風洞，包括：風洞本體以及以及設置在風洞本體入口處的匯流盤；風洞本體從入口到出口依次設有穩定段、收縮段、試驗段、擴展段和輸出段，匯流盤上設有多個匯流管，多個匯流管上分別連接有動力風機，試驗段設有置物臺，風動本體的外壁上與置物臺相對應的位置設有觀察窗，觀察窗上設有可拆卸的透明的窗蓋，輸出段設有風速儀。

匯流盤上設有多個匯流管，多個匯流管上分別連接有動力風機，多個匯流管中的氣流匯聚進入穩定段，多個匯流管上的風機可獨立控制，單獨調節，共同配合得到所需的風洞試驗環境。匯流盤與穩定段固定密封連接，穩定段的末端與收縮段固定密封連接，收縮段的末端與試驗段固定密封連接，試驗段上設有試驗置物臺，試驗段設有觀察窗口，試驗段末端與擴展段固定密封連接，擴展段的末端與輸出段固定密封連接，輸出段上設有風速儀，用于對輸出段的氣流速度進行測定。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，動力風機上設有氣流管，匯流管沿風洞本體的軸線方向延伸設置，匯流管的一端設置在風洞本體的入口內，匯流管的另一端設置在風洞本體的入口外并與動力風機的氣流管連通。

匯流管和風洞本體的設置方向相同，可以減少匯流管中氣流的能量損失，且多個匯流管出風口的風向一樣便于氣流進行匯聚。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，收縮段從穩定段向試驗段方向延伸的截面半徑線性減小，試驗段的截面半徑處處相等，擴展段從試驗段向輸出段方向延伸的截面半徑線性增大，穩定段和輸出段的截面半徑相等。

不同匯流管中的氣流在穩定段匯聚，經一段距離輸送到達收縮段，收縮段進一步對氣流進行加速后氣流進入試驗段，對試驗主體進行作用，隨后經擴展段和輸出段輸出。輸出段的截面積與試驗段的截面積具有固定比例，且輸出段設有風速儀，可根據風速儀測得的實驗數據換算出試驗段的風速。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，風洞本體和匯流管的的內表面均為光滑的圓弧狀。

風洞本體和匯流管內壁均為光滑的弧形的壁面，保證氣流運行通暢，減少氣流能量損失。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，風洞本體整體采用剛性材質。

風洞整體采用剛體構架，以承受在低氣壓高速度情況下的氣流壓力沖擊。