[發明專利]耦合壁面射流與多葉片翼柵的邊界層風洞模擬下擊暴流的方法

有效

• 申請號: 202011302437.2
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112504617B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 閆渤文;袁養金;馬晨燕;舒臻孺;楊慶山;曹曙陽
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06;G01M9/04
• 代理公司: 重慶航圖知識產權代理事務所(普通合伙) 50247
• 代理人: 胡小龍

1.一種耦合壁面射流與多葉片翼柵的邊界層風洞模擬下擊暴流的方法，其特征在于：開啟壁面射流裝置（5）的軸流風機（16）得到穩定的射流風風場，調節壁面射流裝置（5）出風口的調節板（24）的角度，從而改變射流風風場的空間特性分布，使射流風風場的最大徑向風速出現在設定高度；同時開啟風洞風機，在風洞流道（1）內形成設定流速的背景風風場；耦合射流風風場和背景風風場，得到具有設定發展區風速空間分布特性的下擊暴流風場；

調節導流裝置（4）的導流板（11）角度按照設定規律隨時間變化，使背景風風場隨時間發生突變，模擬下擊暴流出流風發展區的非穩態時變特性；導流裝置（4）的導流板（11）角度隨時間變化依次為第一風速突增階段、第二風速突增階段和第三風速驟減階段；第一風速突增階段中的導流板（11）的轉動方向與第二風速突增階段中的導流板（11）的轉動方向相同，第三風速驟減階段中的導流板（11）的轉動方向與第一風速突增階段中的導流板（11）的轉動方向相反。

2.根據權利要求1所述耦合壁面射流與多葉片翼柵的邊界層風洞模擬下擊暴流的方法，其特征在于：利用湍流生成裝置在所述背景風風場靠近風洞流道（1）底面的區域形成紊流，模擬所述下擊暴流出流風風場在近地面區域的紊流特性。

3.根據權利要求1所述耦合壁面射流與多葉片翼柵的邊界層風洞模擬下擊暴流的方法，其特征在于：控制所述導流裝置（4）的導流板（11）的角度，使背景風風場與風洞流道（1）底面發生碰撞后向四周輻散，從而形成具有非穩態時變特性的下擊暴流出流風的渦區。

4.根據權利要求2所述耦合壁面射流與多葉片翼柵的邊界層風洞模擬下擊暴流的方法，其特征在于：所述湍流生成裝置、導流裝置（4）和壁面射流裝置（5）在所述風洞流道（1）內沿著背景風風場的流向依次設置。

5.根據權利要求2所述耦合壁面射流與多葉片翼柵的邊界層風洞模擬下擊暴流的方法，其特征在于：所述湍流生成裝置包括格柵（2）和粗糙元（3），所述格柵（2）設置在所述粗糙元（3）的上游側；所述格柵（2）包括間隔設置的若干豎直格柵板（7）和間隔設置的若干水平格柵板（8），豎直格柵板（7）和水平格柵板（8）之間陣列形成用于氣流通過的孔洞（9）；所述粗糙元（3）設為至少兩排，每一排包括至少兩個所述粗糙元（3），且相鄰兩排所述粗糙元（3）之間錯位設置。

6.根據權利要求1所述耦合壁面射流與多葉片翼柵的邊界層風洞模擬下擊暴流的方法，其特征在于：所述導流裝置（4）包括分別位于兩側的兩根立柱（10），兩根所述立柱（10）之間間隔設有若干導流板（11），所述導流板（11）上安裝設有轉軸（12），且所述導流板（11）通過所述轉軸（12）轉動配合安裝在兩根所述立柱（10）之間，所述風洞流道（1）內還設有用于驅動所述導流板（11）繞其轉軸（12）轉動的轉動驅動裝置；所述導流板（11）的寬度大于等于與相鄰兩塊所述導流板（11）的轉軸（12）之間的間距。

7.根據權利要求1所述耦合壁面射流與多葉片翼柵的邊界層風洞模擬下擊暴流的方法，其特征在于：所述壁面射流裝置（5）包括軸流風機（16）和與所述軸流風機（16）出風口相連的射流流道，所述射流流道包括穩定段（17）、回轉段（18）和射流出口段（19），所述回轉段（18）位于所述穩定段（17）與所述射流出口段（19）之間，所述壁面射流裝置（5）出風口設置在所述射流出口段（19）背向所述回轉段（18）的一端；所述軸流風機（16）的出風口與所述穩定段（17）之間設有過渡段（20）相連，所述射流出口段（19）的底面與所述風洞流道（1）的底面平齊；所述回轉段（18）的進風方向與出風方向之間的夾角為180°，且所述回轉段（18）進風口和出風口的寬度與所述風洞流道（1）的寬度相等，且所述回轉段（18）進風口的過流面積大于其出風口的過流面積，且所述回轉段（18）的過流面積沿著其進風口至出風口的氣流方向逐漸減小。