專利名稱：一種利用阻尼網(wǎng)來(lái)控制風(fēng)洞中風(fēng)場(chǎng)均勻度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)，具體是ー種利用阻尼網(wǎng)來(lái)控制風(fēng)洞中風(fēng)場(chǎng)均勻度的方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)洞是進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的ー項(xiàng)基本設(shè)備，為空氣動(dòng)力學(xué)的研究試驗(yàn)提供所需的流場(chǎng)，是近代科學(xué)技術(shù)，尤其是氣動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)飛速發(fā)展的產(chǎn)物，風(fēng)洞的誕生使大量氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)得以順利完成。現(xiàn)代人們用先進(jìn)科技手段研制的各類風(fēng)洞在航空航天、火箭導(dǎo)彈、環(huán)境污染、汽車(chē)エ業(yè)、教學(xué)實(shí)驗(yàn)、建筑橋梁等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用。 尺寸不同、類型各異的風(fēng)洞在世界各國(guó)大規(guī)模建設(shè)，與之相關(guān)的研究一直是空氣動(dòng)力學(xué)研究領(lǐng)域的重要內(nèi)容。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的主要任務(wù)是正確模擬氣流流過(guò)實(shí)物的流態(tài)并提供精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為進(jìn)ー步改進(jìn)設(shè)計(jì)方案以改善被測(cè)物體的空氣動(dòng)力學(xué)特性提供可靠的依據(jù)。所有風(fēng)洞試驗(yàn)都要求風(fēng)洞提供的流場(chǎng)品質(zhì)良好，主要指氣流參數(shù)在時(shí)間和空間上的均勻程度能達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。風(fēng)洞的氣流特性是評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)風(fēng)洞質(zhì)量的重要指標(biāo)，氣流特性包括風(fēng)速均勻性及穩(wěn)定性，風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)段流場(chǎng)速度均勻性良好是保證氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)正確的先決條件，其性能的好壞能夠影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠程度，直接關(guān)系到空氣動(dòng)力學(xué)研究的成敗。傳統(tǒng)的風(fēng)洞普遍采用擴(kuò)散段、穩(wěn)定段、過(guò)渡段、收縮段和拐角等設(shè)計(jì)模式，通過(guò)改變收縮段的長(zhǎng)度和收縮比來(lái)實(shí)現(xiàn)氣流的均勻控制，如國(guó)外的維也納的鉄路氣候風(fēng)洞、航天空氣動(dòng)カ技術(shù)研究院的微型飛行器研究用極低速風(fēng)洞、同濟(jì)大學(xué)的橋梁風(fēng)洞、上海大學(xué)低湍流度低速風(fēng)洞等。上述風(fēng)洞在湍流度、雷諾數(shù)、功率因數(shù)等性能指標(biāo)上得到了很大程度的提高，但在流場(chǎng)的均勻性方面只能做近似評(píng)估，再根據(jù)技術(shù)需要做一定經(jīng)驗(yàn)性的修正，而沒(méi)有一套可靠、易行的控制方法?？諝鈩?dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)風(fēng)洞的流場(chǎng)性能直接影響污染物在風(fēng)洞中濃度的分布，實(shí)驗(yàn)風(fēng)洞速度場(chǎng)良好的均勻性穩(wěn)定性，能夠保證在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)條件保持一致，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有代表性，從而使實(shí)驗(yàn)工作量大為減少。試驗(yàn)中如果不能有效控制流場(chǎng)均勻度，將會(huì)導(dǎo)致結(jié)果失效。因此，對(duì)風(fēng)洞的流場(chǎng)均勻度進(jìn)行有效控制顯得極為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供ー種利用阻尼網(wǎng)來(lái)控制風(fēng)洞中風(fēng)場(chǎng)均勻度的方法，該方法建設(shè)成本低，操作高效便捷，為今后風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的研究以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性分析提供參考和依據(jù)。本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)—種利用阻尼網(wǎng)來(lái)控制風(fēng)洞中風(fēng)場(chǎng)均勻度的方法，取風(fēng)洞的一個(gè)截面劃分為大小相同的正方形連續(xù)網(wǎng)格，其中，網(wǎng)格的邊長(zhǎng)比風(fēng)場(chǎng)邊界層的厚度小；分別測(cè)出每個(gè)網(wǎng)格中心處的風(fēng)速作為該網(wǎng)格的平均風(fēng)速，取其中的最低風(fēng)速為Vmin ;根據(jù)不同規(guī)格的阻尼網(wǎng)對(duì)風(fēng)速有不同程度的降低作用，分別設(shè)計(jì)與網(wǎng)格大小相同而規(guī)格不同的阻尼網(wǎng)，使風(fēng)通過(guò)阻尼網(wǎng)后的風(fēng)速都降低為Vtl=Vmin-I ;把各個(gè)網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的阻尼網(wǎng)依次拼接成為ー張阻尼網(wǎng)，則使阻尼網(wǎng)前不均勻的風(fēng)速降低為阻尼網(wǎng)后均勻的風(fēng)速V(l。上述利用阻尼網(wǎng)來(lái)控制風(fēng)洞中風(fēng)場(chǎng)均勻度的方法，具體步驟如下
權(quán)利要求
1.ー種利用阻尼網(wǎng)來(lái)控制風(fēng)洞中風(fēng)場(chǎng)均勻度的方法，其特征在于，取風(fēng)洞的一個(gè)截面劃分為大小相同的正方形連續(xù)網(wǎng)格，其中，網(wǎng)格的邊長(zhǎng)比風(fēng)場(chǎng)邊界層的厚度??；分別測(cè)出每個(gè)網(wǎng)格中心處的風(fēng)速作為該網(wǎng)格的平均風(fēng)速，取其中的最低風(fēng)速為Vmin ;根據(jù)不同規(guī)格的阻尼網(wǎng)對(duì)風(fēng)速有不同程度的降低作用，分別設(shè)計(jì)與網(wǎng)格大小相同而規(guī)格不同的阻尼網(wǎng)，使風(fēng)通過(guò)阻尼網(wǎng)后的風(fēng)速都降低為Vtl=Vmin-I ;把各個(gè)網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的阻尼網(wǎng)依次拼接成為ー張阻尼網(wǎng)，則使阻尼網(wǎng)前不均勻的風(fēng)速降低為阻尼網(wǎng)后均勻的風(fēng)速％。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用阻尼網(wǎng)來(lái)控制風(fēng)洞中風(fēng)場(chǎng)均勻度的方法，其特征在于具體步驟如下 (1)、確定所要均勻風(fēng)場(chǎng)處的邊界層厚度，邊界層厚度
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用阻尼網(wǎng)來(lái)控制風(fēng)洞中風(fēng)場(chǎng)均勻度的方法，取風(fēng)洞的一個(gè)截面劃分為大小相同的正方形連續(xù)網(wǎng)格，其中，網(wǎng)格的邊長(zhǎng)比風(fēng)場(chǎng)邊界層的厚度??；分別測(cè)出每個(gè)網(wǎng)格中心處的風(fēng)速作為該網(wǎng)格的平均風(fēng)速，取其中的最低風(fēng)速為vmin；根據(jù)不同規(guī)格的阻尼網(wǎng)對(duì)風(fēng)速有不同程度的降低作用，分別設(shè)計(jì)與網(wǎng)格大小相同而規(guī)格不同的阻尼網(wǎng)，使風(fēng)通過(guò)阻尼網(wǎng)后的風(fēng)速都降低為v0=vmin-1；把各個(gè)網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的阻尼網(wǎng)依次拼接成為一張阻尼網(wǎng)，則使阻尼網(wǎng)前不均勻的風(fēng)速降低為阻尼網(wǎng)后均勻的風(fēng)速v0。通過(guò)調(diào)節(jié)阻尼網(wǎng)的絲徑孔徑大小來(lái)有效控制實(shí)驗(yàn)風(fēng)洞流場(chǎng)均勻性的方法，簡(jiǎn)便且精確高，為今后風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的研究以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性分析提供參考和依據(jù)。
文檔編號(hào)G01M9/04GK102706531SQ201210179679
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者劉剛, 盧俊杰, 李恒真, 洪良, 王澤信, 王穎凱, 郭思華, 郭昌軍, 陳冠宇, 龍志 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)