[發明專利]一種單側單葉柵高速風洞陣風模擬裝置

有效

• 申請號: 202110958085.4
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113465867B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 郭鵬;余立;郭洪濤;石洋;寇西平;查俊;閆昱;曾開春;李陽
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04;G01M9/06
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 王丹

1.一種單側單葉柵高速風洞陣風模擬裝置，其特征在于，所述的陣風模擬裝置包括1片安裝在風洞噴管出口或者試驗段入口位置的葉柵（17），還包括安裝在試驗段外部驅動葉柵（17）做擺動運動的驅動裝置；以高速風洞來流為前方，當葉柵（17）以正弦曲線擺動時，在試驗段下游、以與葉柵（17）相對的側壁壁面為起始位置，距離側壁壁面0~20%區域形成以正弦形式變化的高速陣風流場；

所述的驅動裝置包括固定在試驗段外側側壁上的安裝基板（15），安裝基板（15）上固定有電機安裝座（18）和套筒轉軸安裝座（19）；

驅動電機（1）固定在電機安裝座（18）上，驅動電機（1）的輸出軸通過聯軸器（2）、滾珠軸承（3）與曲柄連軸（4）的前端面連接，曲柄連軸（4）的后端面安裝角度墊塊（5），角度墊塊（5）、滑塊連接座（6）、滑塊（7）依次連接，滑塊（7）裝卡在導軌搖臂（8）的軌道上，滑塊（7）與滑塊連接座（6）之間轉動連接，滑塊（7）與導軌搖臂（8）之間滑動連接；導軌搖臂（8）的擺動端與套筒轉軸（11）的中部通過螺釘固定連接，套筒轉軸（11）的前端和后端通過分別嵌入套筒轉軸安裝座（19）的前端面和后端面的軸承（12）與套筒轉軸安裝座（19）連接；長傳動軸（9）與套筒轉軸（11）同軸，安裝在套筒轉軸（11）的中心軸線上，長傳動軸（9）的后端通過脹套（10）固定，脹套（10）安裝在套筒轉軸（11）的后端空腔中，長傳動軸（9）的前端穿過導軌搖臂（8）的擺動端與葉柵（17）固定連接；驅動電機（1）驅動曲柄連軸（4）連續轉動，帶動滑塊（7）沿導軌搖臂（8）的軌道前后滑動、導軌搖臂（8）的擺動端擺動，導軌搖臂（8）的擺動端通過套筒轉軸（11）、脹套（10）帶動長傳動軸（9）、葉柵接口（16）和葉柵（17）同步擺動，實現將驅動電機（1）的單向轉動轉換為葉柵（17）的擺動；

編碼器安裝座（13）固定在套筒轉軸安裝座（19）上，編碼器（14）的輸入軸插入長傳動軸（9）后端的中心沉孔，編碼器（14）通過長傳動軸（9）跟隨葉柵（17）一起擺動，實時測量葉柵（17）的擺角；

所述的葉柵（17）為上下對稱的舵面或翼面，展長為風洞試驗段寬度的25%~35%，根部弦長為風洞試驗段寬度的25%~35%，展弦比為0.8~1.2，梢根比為0.5~1。

2.根據權利要求1所述的單側單葉柵高速風洞陣風模擬裝置，其特征在于，所述的陣風模擬裝置適用于暫沖式高速風洞或連續式高速風洞，來流馬赫數范圍為0.4~0.95。

3.根據權利要求1所述的單側單葉柵高速風洞陣風模擬裝置，其特征在于，所述的葉柵（17）的擺角為0°~15°。

4.根據權利要求1所述的單側單葉柵高速風洞陣風模擬裝置，其特征在于，所述的葉柵（17）的擺動頻率為0~25Hz。

5.根據權利要求1所述的單側單葉柵高速風洞陣風模擬裝置，其特征在于，所述的葉柵（17）在迎角0°的對稱面與風洞試驗段的水平對稱面重合。

6.根據權利要求1所述的單側單葉柵高速風洞陣風模擬裝置，其特征在于，所述的長傳動軸（9）替換為桿式天平，桿式天平與葉柵（17）同步擺動，并測量葉柵（17）處于不同擺角的氣動力和氣動力矩。

7.根據權利要求1所述的單側單葉柵高速風洞陣風模擬裝置，其特征在于，所述的角度墊塊（5）包括具有一系列不同角度的角度墊塊（5），角度墊塊（5）調整曲柄連軸（4）與的滑塊（7）之間的距離；每個角度墊塊（5）的角度為安裝該角度墊塊（5）后，葉柵（17）的最大擺角。

8.根據權利要求1所述的單側單葉柵高速風洞陣風模擬裝置，其特征在于，所述的滑塊連接座（6）上設置有中心圓錐孔，滑塊（7）上設置有與中心圓錐孔配合的圓錐滾珠軸承，滑塊連接座（6）與滑塊（7）之間通過錐孔配合方式轉動連接。