一种流管实验台及其测试方法技术

本发明专利技术提供了一种流管实验台及其测试方法，涉及流管实验领域，以解决宽速域流、宽频声源条件下难以便捷精确测量二维物理场的流速及声学参数的技术问题。流管实验台包括流动测量单元、声学测量单元和声源单元，流动测量单元、声学测量单元和声源单元，各单元之间可拆卸连接；流动测量单元包括第一管道和设在第一管道的流道测量装置，流道测量装置用于第一管道的二维截面处的流动测量；声学测量单元包括第二管道和设在第二管道的声衬测量装置，声衬测量装置用于声衬的声学测量；声源单元包括至少一个第三管道和设在第三管道的声源装置，声源装置用于产生宽频声源。流管实验台用于宽速域流的流道的声学实验。域流的流道的声学实验。域流的流道的声学实验。

【技术实现步骤摘要】
一种流管实验台及其测试方法


[0001]本公开涉及流管实验领域，尤其涉及一种流管实验台及其测试方法。

技术介绍

[0002]流管实验台是进行声衬研究、提取方法研究的重要设备。然而，国内外的流管实验台由于自身结构的问题，很难做到超过0.2马赫数的高流速实验。而且，流管实验台要同时兼顾流速测量和声学测量，现有结构中，流速测量的装置会破坏流道内空气的流动造成后续声学测量结果不准确。同时，现有技术中的流管试验台中的流速测量难以准确测量出流道内的真实流速。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种流管实验台及测试方法，以解决宽速域流、宽频声源条件下难以便捷精确测量二维物理场的流速及声学参数的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]本专利技术实施例提供一种流管实验台，用于宽速域流的流道的声学实验，所述流管实验台包括流动测量单元、声学测量单元和声源单元，所述流动测量单元、所述声学测量单元和所述声源单元之间可拆卸连接；
[0006]所述流动测量单元包括第一管道和设在所述第一管道的流道测量装置，所述流道测量装置用于所述第一管道的二维截面处的流动测量；
[0007]所述声学测量单元包括第二管道和设在所述第二管道的声衬测量装置，所述声衬测量装置用于声衬的声学测量；
[0008]所述声源单元包括至少一个第三管道和设在所述第三管道的声源装置，所述声源装置用于产生宽频声源。
[0009]相对于现有技术，本专利技术提供的流管实验台，可承载0至0.99马赫宽速域流和高强声环境，其作密封处理以免高内外压差致泄漏流，可实现声衬宽频准确测量。本专利技术的流动测量单元可以通过位移机构便捷测量二维物理场的流速。同时，流道测量装置可以实现第一管道的二维截面流速测量后，实现测试装置移出第一管道，避免影响流道的流体，进而使得声学测量结果更准确。
[0010]本专利技术的另一目的在于还提供一种流管测量方法，应用于上述的实验台，所述测量方法包括:
[0011]第一电磁铁、第二电磁铁通电，第三直线运动机构带动探针测量第一目标点的流动参数；
[0012]第一电磁铁断电、第二电磁铁通电，第二直线运动机构带动所述探针至第二目标点，第一电磁体通电，探针测量第二目标点的流动参数；
[0013]当完成所有目标点的测量，第一电磁铁断电，第一直线运动机构驱动第一盖板和第二盖板分开，第三直线运动机构将所述探针回收至暗盒；
[0014]第一电磁铁断电，第二直线运动机构将所述第一盖板或第二盖板的无孔部分封盖在所述开口上。
[0015]相对于现有技术，本专利技术所述的测量方法具有以下优势：
[0016]所述流管测量方法与上述流道实验台相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
[0017]附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
[0018]图1是根据本公开的实施方式的流管实验台的立体示意图。
[0019]图2是根据本公开的另一实施方式的流管实验台的立体示意图
[0020]图3是根据本公开的实施方式的流道测量装置立体结构的示意图。
[0021]图4是图3的正视示意图。
[0022]图5是图3的俯视示意图。
[0023]图6是根据本公开的实施方式的具有开口的第一管道结构示意图。
[0024]图7是根据本公开的实施方式的第一盖板的结构示意图。
[0025]图8是图7的部分剖面图。
[0026]图9是根据本公开的实施方式的第二盖板的结构示意图。
[0027]图10是根据本公开的实施方式的第一盖板与探针部分的结构示意图。
[0028]图11是根据本公开的实施方式的声衬测量装置立体结构的示意图。
[0029]图12是根据本公开的实施方式的安装座的爆炸示意图。
[0030]图13是根据本公开的实施方式的第一工装与传声器组装示意图。
[0031]图14是根据本公开的实施方式的第一工装剖面示意图。
[0032]图15是根据本公开的实施方式的第二工装剖面示意图。
[0033]图16是根据本公开的实施方式的第二工装与第二管道的部分剖面示意图。
[0034]图17是图11的剖面结构示意图。
[0035]图18是根据本公开的实施方式的机匣立体示意图。
[0036]图19是根据本公开的实施方式的第二管道仰视示意图。
[0037]图20是根据本公开的实施方式的安装座与传声器组合剖视示意图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
[0039]需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
[0040]如图1
‑
图3、图11所示，本专利技术实施例的流管实验台，用于宽速域流的流道的声学实验，流管实验台包括流动测量单元A、声学测量单元B和声源单元C，流动测量单元A、声学
测量单元B和声源单元C之间可拆卸连接；流动测量单元A包括第一管道20和设在第一管道20的流道测量装置，流道测量装置用于第一管道20的二维截面处的流动测量；声学测量单元包括第二管道910和设在第二管道910的声衬测量装置，声衬测量装置用于声衬的声学测量；声源单元C包括至少一个第三管道和设在第三管道的声源装置，声源装置用于产生宽频声源。
[0041]在一些实施方式中，流动测量单元A、声学测量单元B和声源单元C之间可拆卸连接使得整个流管实验台采用模块化设计，可以便捷的进行拼装，且各个单元之间的连接采用密封连接，使得实验台可以在高速流的状态下进行准确测量。同时，在管道的进口以及出口均进行了降噪处理，以免影响声学测量单元B测量的准确性。
[0042]模块化的设计可以将各个单元之间进行任意组合，例如图1所示，流动测量单元A可设置在任何位置，可以测量得到多个截面处的流动参数，声学测量单元B上游或下游的流体速度。如图2所示，声源单元C中的一个或多个声源装置可移动，与结合流动测量单元A以及声学测量单元B，可以得到前传、后传的流场与声场。除此之外，还可以将其中一个声源装置更换为光壁段，将剩下两个声源装置分别移动至声学测量段的上下游，可以得到前传与后传结合的声场，通过声学测量单元B可以监测声衬上下游正反传声模态及降噪量。可以理解的是，上述各个单元之间的组合仅是示例性地，在某些实施方式中，各个单元之间的位置关系不做限定。
[0043]可以理解的是，上述声源单元C中的声源装置可以为多个，每个声源装置可以在第三管道的每个侧壁上分别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流管实验台，其特征在于，用于宽速域流的流道的声学实验，所述流管实验台包括流动测量单元、声学测量单元和声源单元，所述流动测量单元、所述声学测量单元和所述声源单元之间可拆卸连接；所述流动测量单元包括第一管道和设在所述第一管道的流道测量装置，所述流道测量装置用于所述第一管道的二维截面处的流动测量；所述声学测量单元包括第二管道和设在所述第二管道的声衬测量装置，所述声衬测量装置用于声衬的声学测量；所述声源单元包括至少一个第三管道和设在所述第三管道的声源装置，所述声源装置用于产生宽频声源。2.根据权利要求1所述的实验台，其特征在于，所述第一管道、第二管道和第三管道之间通过法兰盘连接，两个连接的所述法兰盘之间通过定位销定位，所述定位销用于各个所述管道的内壁面平齐。3.根据权利要求1所述的实验台，其特征在于，所述流动测量单元还包括设在所述流道测量装置外侧的密闭的壳体，所述壳体用于对所述流道测量装置进行密封。4.根据权利要求1所述的实验台，其特征在于，所述流道测量装置包括探针和滑板，所述第一管道的第一壁面具有开口，所述开口在所述第一壁面形成两个侧端面，所述侧端面为使所述开口从外到内口径变小的第一斜面，所述开口在所述第一管道的两个侧壁面上分别形成底端面，所述底端面与所述第一壁面的内壁平齐，所述两个侧端面、所述两个底端面均设置用于放置第五密封圈的第一凹槽；所述滑板与所述开口配位将所述第一管道形成封闭的流道，所述滑板具有与所述第一斜面配合的斜面，所述滑板滑动设置于所述开口，所述探针可移动地穿过所述滑板伸入所述流道中；至少一个所述侧壁面的外侧设有施力装置，所述施力装置用于将所述滑板压紧在所述开口。5.根据权利要求4所述的实验台，其特征在于，所述滑板包括第一盖板和第二盖板，所述第一盖板的第一端面与所述第二盖板的第二端面配合；所述第一端面的上段设有具有第一腔体的凸起部，所述凸起部的下端面为第二斜面；所述第二端面的上段设有与所述凸起部配合的具有第二腔体的第一凹陷部，所述第一凹陷部具有与所述第二斜面配合的第三斜面，所述第一腔体与所述第二腔体配合形成容纳所述探针的暗盒；所述第一凹陷部的第三斜面以及所述第二端面的下段，或者所述凸起部的第二斜面以及所述第一端面的下段设有用于放置第六密封圈的第二凹槽。6.根据权利要求5所述的实验台，其特征在于，所述凸起部的上端面具有供所述探针通过的第一通孔，所述第一凹陷部的下端面与所述第一通孔的相应位置处具有供所述探针通过的第二通孔，所述第二端面上还具有供所述探针平移的缺口，所述缺口与所述第二通孔连通。7.根据权利要求6所述的实验台，其特征在于，所述测量装置还包括用于将所述第一盖板与所述第二盖板的连接部分压紧的施压装置。8.根据权利要求7所述的实验台，其特征在于，所述施压装置包括设置在所述第一盖板
上的第二电磁铁、在第二盖板上的与所述第二电磁铁相对设置的连接端板，所述第二电磁铁吸合所述连接端板，使得所述凸起部压紧在所述第一凹陷部上。9.根据权利要求8所述的实验台，其特征在于，所述施压装置包括驱动所述第一盖板和所述第二盖板相对运动的第一直线运动机构；所述第一直线运动机构包括固定部和伸缩部，所述固定部设在所述第二盖板，所述伸缩部与所述第一盖板连接，当所述伸缩部伸长，所述第一端面和所述第二端面之间形成供所述探针通过的间隙；当所述伸缩部缩短，所述凸起部压紧在所述第一凹陷部上。10.根据权利要求9所述的实验台，其特征在于，所述第一直线运动机构包括直线电机、液压缸、气缸中的一种。11.根据权利要求9所述的实验台，其特征在于，所述测量装置还包括驱动所述第一盖板滑动的第二直线运动机构，设在所述第一盖板上的第三直线运动机构；当所述测量装置处在第一模式，所述第二直线运动机构用于带动所述探针在流道中在第一方向移动，所述第三直线运动机构用于带动所述探针在第二方向移动；当所述测量装置处在第二模式，所述第三直线运动机构将所述探针收回到所述暗盒，所述第二直线运动机构用于将所述第一盖板或第二盖板的无孔部分封盖在所述开口上；所述第二直线运动机构、所述第三直线运动机构均包括直线电机、液压缸、气缸或滚珠丝杠中的一种。12.根据权利要求11所述的实验台，其特征在于，所述测量装置还包括控制器，所述施力装置为第一电磁铁，在所述第一模式，所述控制器用于控制所述第二电磁铁与所述端板吸合，或控制所述第一直线运动机构将所述凸起部压紧在所述第一凹陷部上，所述第一电磁铁断开，所述探针在流道中水平移动；在所述第二模式，所述控制器用于控制所述第二电磁铁与所述端板断开，或控制所述第一直线运动机构将所述凸起部与所述第一凹陷部分开，控制所述第三直线运动机构将所述探针收回至所述暗盒中，所述第一电磁铁断开，第二直线运动机构将所述第一盖板或第二盖板的无孔部分封盖在所述开口上。13.根据权利要求11所述的实验台，其特征在于，所述测量装置还包括用于密...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱祥海，廖峻锋，景晓东，杜林，孙晓峰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：