[發明專利]一種兩側并聯葉柵高速風洞陣風模擬裝置

有效

• 申請號: 202110958090.5
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113465868B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 郭鵬;石洋;寇西平;路波;閆昱;郭洪濤;余立;楊興華;熊貴天
• 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

1.一種兩側并聯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2組、每組2片共4片葉柵（25），2組葉柵（25）左右對稱，每組2片葉柵（25）并聯、對稱安裝在風洞噴管出口或者試驗段入口位置的水平對稱面的上下兩側；還包括2個驅動裝置，2個驅動裝置分別安裝在試驗段外側的左側壁板和右側壁板上，分別驅動對應的1組葉柵（25），2組葉柵（25）同步擺動；以高速風洞來流為前方，當2組葉柵（25）同步正弦曲線擺動時，在試驗段下游、試驗段縱向對稱面左右兩側各20%試驗段寬度區域內生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部的電機安裝基座（3），固定在試驗段外側側壁上的葉柵座板（23）；

伺服電機（1）固定在電機安裝基座（3）的水平底板上，伺服電機（1）依次固定連接伺服減速機（2）、聯軸器（5）、驅動轉軸（7）；驅動轉軸（7）穿過固定在電機安裝基座（3）的豎直支撐板上的驅動軸承座（6），并與擺幅調節盤（8）的前端面通過沿擺幅調節盤（8）周向均勻分布的螺釘固定連接；擺幅調節盤（8）上開有標記葉柵（25）擺幅的通孔，豎直放置的Y型連桿（9）的下端與擺幅調節盤（8）的后端面通過穿過通孔的擺幅銷軸（10）固定；Y型連桿（9）的上端Y字端、水平放置的下連桿（17）的主動端、下連桿（17）的從動端、豎直放置的H型連桿（18）的下端、H型連桿（18）的上端、水平放置的上連桿（16）的主動端依次固定連接；下連桿（17）的中心點和上連桿（16）的從動端分別與對應的平行穿過葉柵座板（23）的葉柵轉軸（22）相連，并繼續通過各自對應的葉柵接頭（24）分別與位于下方的葉柵（25）和位于上方的葉柵（25）固定連接；

擺幅調節盤（8）、Y型連桿（9）、下連桿（17）、H型連桿（18）、上連桿（16）和葉柵（25）構成無急回特性的曲柄搖桿機構，將伺服電機（1）的單向轉動轉換為葉柵（25）的擺動，實現伺服電機（1）帶動2片葉柵（25）同步擺動；

葉柵座板（23）上固定有2個分別與位于下方的葉柵（25）和位于上方的葉柵（25）對應的葉柵轉軸座（21），葉柵轉軸座（21）上覆蓋有環形的葉柵轉軸座蓋板（19），葉柵轉軸座（21）的中心軸線上安裝有軸承隔圈（20），軸承隔圈（20）內設置有通孔，葉柵轉軸（22）從后至前穿過對應的軸承隔圈（20）的通孔并分別與下連桿（17）中心點和上連桿（16）從動端固定連接；

下連桿（17）的中心軸線上和上連桿（16）的從動端上分別安裝有長螺桿（13），2個編碼器（11）分別通過各自的小聯軸器（12）與對應的長螺桿（13）固定連接，2個編碼器（11）分別實時測量位于下方的葉柵（25）和位于上方的葉柵（25）的擺動角度；

所述的葉柵（25）為上下對稱的舵面或翼面，展長為風洞試驗段寬度的20%~25%，根部弦長為風洞試驗段寬度的20%~25%，展弦比為0.8~1.2，梢根比為0.5~1；2片葉柵（25）的上下間距為葉柵根部弦長的60%~125%。

2.根據權利要求1所述的兩側并聯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所述的兩側并聯葉柵高速風洞陣風模擬裝置，其特征在于，所述的葉柵（25）的擺幅為0°~15°。

4.根據權利要求1所述的兩側并聯葉柵高速風洞陣風模擬裝置，其特征在于，所述的葉柵（25）的擺動頻率為0~25Hz。

5.根據權利要求1所述的兩側并聯葉柵高速風洞陣風模擬裝置，其特征在于，所述的葉柵（25）在迎角0°的對稱面與風洞試驗段的水平對稱面平行。

6.根據權利要求1所述的兩側并聯葉柵高速風洞陣風模擬裝置，其特征在于，所述的同步正弦曲線擺動通過同步伺服電機控制2個驅動裝置實現，2組葉柵（25）同步擺動時的角度差小于0.1°。