模块化多功能大气边界层风洞制造技术

本实用新型专利技术提供一种模块化多功能大气边界层风洞，该风洞可通过变换各段位置改变风洞功能。该模块化多功能大气边界层风洞，包括依次设置的出口扩散段、收缩段、试验段、稳定与收缩段、入口扩散段和动力段，各段接口相适配并密封连接，还设有第一平移机构，所述试验段设置在第一平移机构上，第一平移机构上还设有替换试验段，所述替换试验段的两端接口与试验段口径相当；当风洞变换时，通过第一平移机构用替换试验段替换所述试验段。通过第一平移机构可以对试验段进行更换，不同的试验段中部的口径变化可以改变气流的速度。通过第二双向移动机构可进行直流吹式大气边界层风洞与直流吸式大气边界层风洞进行变换，满足不同风洞试验的要求。

Modular multifunctional atmospheric boundary layer wind tunnel

The utility model provides a modular multifunctional atmospheric boundary layer wind tunnel, which can change the function of the wind tunnel by changing the positions of each section. The modular multi-functional atmospheric boundary layer wind tunnel consists of an outlet diffusion section, a contraction section, a test section, a stability and contraction section, an inlet diffusion section and a power section. The interfaces of each section are matched and sealed, and a first translation mechanism is also provided. The test section is arranged on the first translation mechanism, and the first translation mechanism is also provided with a replacement test section. The The interface at both ends is equivalent to the diameter of the test section; when the wind tunnel is changed, the test section is replaced by the replacement test section through the first translation mechanism. Through the first translation mechanism, the test section can be replaced, and the air flow speed can be changed by the diameter change in the middle of different test sections. Through the second two-way moving mechanism, the air boundary layer wind tunnel with direct current blowing and the air boundary layer wind tunnel with direct current suction can be transformed to meet the requirements of different wind tunnel tests.

【技术实现步骤摘要】
模块化多功能大气边界层风洞
本技术涉及风工程
，尤其涉及一种吹式主动增流大气边界层风洞。
技术介绍
边界层风洞按照气流的流动方向又可以分为吹出式风洞和吸入式风洞:吹出式风洞是以风机吹出的气流作为风洞的流动介质;而吸入式风洞则是通过风叶机片旋转形成的低压区,将空气吸入形成气流。两种风洞应用范围都很广,吸入式风洞由于风机在洞体末端,只能进行绕流、流场测定等非扬沙的风洞试验;吹出式风洞不仅可以进行上述非扬沙风洞试验,还可以进行沙粒的起动风速、输沙率等扬沙试验。现有大气边界层风洞一般包括出口扩散段、收缩段、试验段、稳定与收缩段、入口扩散段和动力段，各段依次密封连接。由于一套大气边界层风洞装置成本较费，价格大约几百万，为了满足不同的试验要求，需有设计多种大气边界层风洞，造段较高，所以有必要考虑设计一种多功能的风洞，以便满足多种风洞试验需求。
技术实现思路
基于现有技术中存在的不足，本技术提供一种模块化多功能大气边界层风洞，该风洞可通过变换各段位置改变风洞功能。为解决上述问题，现提出的方案如下：一种模块化多功能大气边界层风洞，包括依次设置的出口扩散段、收缩段、试验段、稳定与收缩段、入口扩散段和动力段，各段接口相适配并密封连接，还设有第一平移机构，所述试验段设置在第一平移机构上，第一平移机构上还设有替换试验段，所述替换试验段的两端接口与试验段口径相当；当风洞变换时，通过第一平移机构用替换试验段替换所述试验段。优选地，所述替换试验段采用中部口径扩大或中部口径缩小的结构。优选地，所述第一平移机构采用直线导轨设计，适配地在所述试验段和替换试验段的底部均设有滚轮。优选地，还设有换向机构，包括分别由风洞主体两侧向外延伸的直线导轨，以及分别与两端直线导轨呈近人字形交叉的弧形导轨，风洞主体一端的直线导轨至少由入口扩散段开始铺设，风洞主体另一端的直线导轨至少由出口扩散段开始铺设；当风洞变换时，所述动力段由风洞主体的一端经换向机构的直线导轨和弧形导轨平移至另一端，实现风洞的吹式至吸式的变换；同时，所述入口扩散段还设置在第二平移机构上，当风洞变换时，入口扩散段通过第二平移机构切出工作段；所述出口扩散段还设置在第三平移机构上，当风洞变换时，出口扩散段通过第三平移机构切出工作段。优选地，所述动力段底部设有组滚轮，并与换向机构的直线导轨和弧形导轨配合。优选地，所述第三平移机构采用直线导轨，适配地在所述入口扩散段底部设置滚轮结构。优选地，所述第一平移机构的直线导轨、第二平移机构的直线导轨和第三平移机构的直线导轨均垂直于风洞主体设置。优选地，所述滚轮均设有锁紧装置。优选地，直线导轨和弧形导轨采用与地面水平的嵌入式结构。优选地，还配备有牵引装置。本技术相比现有技术具有如下有益效果：1、本技术的模块化多功能大气边界层风洞，通过第一平移机构可以对试验段进行更换，不同的试验段中部的口径变化可以改变气流的速度，从而满足不同的试验标准要求。2、本技术的换向机构的设计，可以改变大气边界层风洞的工作方式，可以对直流吹式大气边界层风洞与直流吸式大气边界层风洞进行变换，满足不同风洞试验的要求。从而实现了一风洞多功能的要求，大大降低了风洞建造的成本。、本技术通过第二平移机构的设计，用于入口扩散段的切入切出，第三平移机构的设计，用于出口扩散段的切入切出，以更好的满足风洞试验要求。、本技术通过滚轮与导轨配合的结构方式，使用方便，制造成本低。并且采用嵌入式轨道设计，不影响地面的正常使用。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为实施例中直流吹式大气边界层风洞的结构示意图（也作摘要附图）；图2为实施例中变换试验段的直流吹式大气边界层风洞结构示意图；图3为实施例中吹式变换为吸式风洞的示意图；图4为实施例中变换为直流吸式大气边界层风洞的结构示意图；图5为实施例中动力段的结构示意图；图中：101动力段、102收缩段、103试验段、104稳定与收缩段、105出口扩散段、106替换试验段、107入口扩散段、108直线导轨、109弧形导轨、110阻尼网、111蜂窝器、120后端风机罩、121止旋片、122风扇、123前端风机罩、112-114为直线导轨、115和116为直线导轨。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1如图1所示，本技术的模块化多功能大气边界层风洞，包括依次设置的出口扩散段、收缩段、试验段、稳定与收缩段、入口扩散段和动力段，各段接口相适配并密封连接，该风洞为直流吹式大气边界层风洞。该风洞还设有替换试验段和第一平移机构。替换试验段和试验段设置在第一平移机构上。替换试验段的两端接口与试验段口径相当，以便于替换连接。当风洞需要变换时，通过第一平移机构将替换试验段来替换试验段。替换试验段可采用中部口径缩小的结构形式。第一平移机构采用直线导轨设计，适配地在试验段和替换试验段的底部均设有滚轮。第一平移机构的直线导轨一般垂直于风洞主体设置。当需要更换试验段时，将试验段103两端相连螺栓解开后通过直线导轨108将其移出风洞主体，再将替换试验段106移至试验段原来位置，两端再用螺栓相连。此时，原来试验段尺寸变为小尺寸试验段，其目的在与替换后可以在动力段101输出功率相同的基础上，提高验段内气流的通过速度，使第二试验段的风速达到更高标准的需求。变换后结构如图2所示，仍为该风洞为直流吹式大气边界层风洞。本例通过滚轮和直线导轨将试验段推出（切出），将替换试验段推入（切入），实现试验段的更换。同样也可以切回。实施例2如图3、图4所示，本例为由直流吹式变换为直流吸式大气边界层风洞的例子。可选地，设有换向机构，由风洞主体两端向外引出的直线导轨115、116，以及分别与两端直线导轨呈近人字形交叉的弧形导轨109，风洞主体一端的直线导轨115至少由入口扩散段开始向外铺设，风洞主体另一端的直线导轨116至少由出口扩散段开始向外铺设；当风洞变换时，动力段由风洞主体的一端经换向机构的直线导轨和弧形导轨109平移至另一端，实现风洞的吹式至吸式的变换；同时，入口扩散段107还设置在第二平移机构上，当风洞变换时，入口扩散段通过第二平移机构切出工作段；同时，出口扩散段105还设置在第三平移机构上，当风洞变换前，出口扩散段通过第三平移机构先切出工作段，留出位置给动力段。第二平移机构的直线导轨和第三平移机构的直线导轨均垂直于风洞主体设置。换向机构的直线导轨与风洞主体同向。当风洞需要变换时，松开螺栓，入口扩散段107由直线导轨114切出，动力段101沿风洞入口端的直线导轨115移出，经近人字形交叉转移至弧形导轨109，之后沿弧形导轨109移至风洞出口端，再变轨至由风洞出口端的直线导轨116，近而移入工作段，并与收缩段102密封连接，并锁紧螺栓；动力段与收缩段接口相适配；同时，入口扩散段105设置在第三平移机构上，当动力段移至风洞出口端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化多功能大气边界层风洞，包括依次设置的出口扩散段、收缩段、试验段、稳定与收缩段、入口扩散段和动力段，各段接口相适配并密封连接，其特征在于：还设有第一平移机构，所述试验段设置在第一平移机构上，第一平移机构上还设有替换试验段，所述替换试验段的两端接口与试验段口径相当；当风洞变换时，通过第一平移机构用替换试验段替换所述试验段。

【技术特征摘要】
1.一种模块化多功能大气边界层风洞，包括依次设置的出口扩散段、收缩段、试验段、稳定与收缩段、入口扩散段和动力段，各段接口相适配并密封连接，其特征在于：还设有第一平移机构，所述试验段设置在第一平移机构上，第一平移机构上还设有替换试验段，所述替换试验段的两端接口与试验段口径相当；当风洞变换时，通过第一平移机构用替换试验段替换所述试验段。2.根据权利要求1所述模块化多功能大气边界层风洞，其特征在于：所述替换试验段采用中部口径扩大或中部口径缩小的结构。3.根据权利要求1所述模块化多功能大气边界层风洞，其特征在于：所述第一平移机构采用直线导轨设计，适配地，在所述试验段和替换试验段的底部均设有滚轮。4.根据权利要求1、2或3所述模块化多功能大气边界层风洞，其特征在于：还设有换向机构，包括分别由风洞主体两侧向外延伸的直线导轨，以及分别与两端直线导轨呈近人字形交叉的弧形导轨，风洞主体一端的直线导轨至少由入口扩散段开始铺设，风洞主体另一端的直线导轨至少由出口扩散段开始铺设；当风洞变换时，所述动力段由风洞主体的一端经换向机构的直线导轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，胡耘，赵秀勇，徐静馨，王杰，田文鑫，
申请(专利权)人：国电环境保护研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32