风洞试验

摘要： 为了研究正、余弦控制式鸭舵对旋转导弹气动特性的影响,在CFD软件中采用嵌套网格方法模拟导弹的旋转和鸭舵的偏转.在与风洞试验结果进行对比,验证了数值模拟准确性基础之上,对不同转速、迎角、马赫数下正、余弦控制方式旋转导弹的气动特性进行数值模拟,得出如下结论:当采用相同最大舵偏角时,导弹进行正、余弦控制时其法向力系数要比静态条件下小,其侧向力系数和偏航力矩系数要比静态条件下大;导弹进行正、余弦控制时的偏航力矩系数大小要比不控时小;转速的变化对全弹法向力、侧向力特性以及鸭舵提供的法向力影响相对较小;亚声速条件下导弹的侧向力系数和偏航力矩系数数值比超声速条件下大;导弹做锥进运动时,合成迎角Г的变化对周期平均升力系数和侧向力系数影响较小,Г的变大会使周期平均偏航力系数、周期平均阻力系数数值变大;旋转效应是正、余弦控制方式旋转导弹产生侧向力的原因,并且鸭舵、尾翼产生的侧向力占主导地位.

摘要： 为研究精细化风荷载作用下输电塔的动力响应特性,采用高频天平测力试验获得横担和塔身及其主要杆件的体型系数,采用节点集中加载和均布加载两种风荷载作用模式,计算了高压输电塔在不同加载模式下的风致动力响应以及风振系数,并与规范结果进行对比分析。研究表明:相比试验结果,规范建议的体型系数偏低,由此得到的结构位移、加速度和杆件内力响应均偏小,但按规范方法得到的风振系数偏大;与节点集中加载方式相比,均布加载模式下塔身的总体位移和加速度响应基本不变,横担的位移和加速度响应略有增加;横担主杆、腹杆和塔身斜撑的截面最大应力均有不同程度的明显增加,而塔身主杆的截面最大正应力变化不显著。风荷载加载模式对横担的内力响应影响较大,但对塔身主杆的内力和整塔的风振系数影响较小。

摘要： 为避免拉索缠绕螺旋线对斜拉桥横桥向受力造成不利影响,提出一种在拉索表面涂聚脲涂层的风雨激振抑制措施。采用风洞节段模型测振、测力试验,研究聚脲涂层表面处理措施对拉索风雨激振和风荷载的影响,并与不采用措施拉索以及采用传统的缠绕螺旋线措施拉索进行比较。结果表明:聚脲涂层表面处理措施能有效抑制拉索风雨激振;在无措施拉索临界区域,采用聚脲涂层处理措施可降低拉索阻力系数,但会增加升力系数;在无措施拉索亚临界区域和超临界区域,采用聚脲涂层处理措施与无措施拉索的升、阻力系数差别不大;在高雷诺数范围(Re≥3.7×10^(5))内,相较缠绕螺旋线,聚脲涂层能明显降低拉索阻力系数,在常遇设计风速条件下(Re≈3.58×10^(5)),降低幅度达31%,显著减小结构横桥向受力。

摘要： 气动降噪控制对高速列车运行环保性和乘坐舒适性至关重要。以某时速400 km高速列车1:8缩比模型为研究对象,建立了基于转向架舱前缘、侧缘、后缘3种策略的6种气动降噪控制方案。通过大涡模拟得到非定常流场和气动噪声源项,采用FW-H方程和声扰动方程计算远场和近场噪声,得到不同控制方案对远场噪声、近场噪声的控制效果和影响频域范围。与风洞试验相比,远场30个测点中90%的测点总声压级偏差在3 dB(A)以内,频谱变化趋势相同,量级相差较小。在速度为400 km·h^(-1)时,不同降噪控制方案使得远场测点的平均声压级最大减小1.4 dB(A),转向架舱湍流脉动功率级最大减小3.4 dB(A),转向架舱声功率级最大减小0.6 dB(A)。转向架舱前缘控制中直壁、排障器加厚,侧缘控制裙板高度增加、后缘控制倒圆角均可降低远场噪声水平,以及转向架舱顶板湍流脉动压力功率级。排障器加厚、后缘倒角可以减小舱内声功率级,其他减小转向架舱空间体积、封闭的措施使得转向架舱内声功率级增大。

摘要： 设计制作了菱形马鞍面大跨屋盖结构缩尺模型,通过风洞试验探究了下击暴流作用下菱形马鞍面屋盖表面风压特性。探究了冲击射流装置到模型的径向距离和风向角对屋盖上不同区域平均风压的影响,试验结果表明:最大分区平均风压系数出现在径向距离为1.25D_(jet)(D_(jet)为喷口直径)、风向角为0°的工况;来流方向上屋盖檐口的3个区域平均风压系数随径向距离增大先快速增大后减小,其他分区的平均风压系数随径向距离增大先增大后趋于平稳;风向角对各区域的平均风压影响都很大,其中风向角为0°时屋盖表面产生最大分区平均风压且迎风点处风压变化梯度大;角区和边区的风载体型系数均较大,最大值达到−2.75。

摘要： 随着中国输电网电压等级的逐渐提高,对线路绝缘的要求也在提高。高压绝缘子串往更长、联数更多的方向在发展。绝缘子串的风荷载也随之增大。更易发生风偏和风振的现象。文中通过风洞试验,采用测力天平技术,对目前南方电网常用的两种玻璃绝缘子和一种伞形复合绝缘子的体型系数开展了深入研究。系统考察了不同湍流度、风速、风偏角、风攻角作用下单联及双联绝缘子的体型系数的变化规律和影响因素。试验表明,湍流度对体型系数影响不大;单联绝缘子体型系数随风速的增大而逐渐稳定在0.8~0.9之间;风偏角下体型系数有显著变化,并受盘形径厚比及串挡风率的影响;斜向风攻角作用下由于前后肢的遮挡效应会降低整体绝缘子串的体型系数。文中研究为合理计算绝缘子风荷载、提高高压输电线路的抗风设计的可靠性提供了重要的基础数据和参考。

摘要： 为研究分裂导线阻力系数随风攻角与分裂间距的变化规律,采用CFD数值模拟方法研究了不同分裂数与分裂间距下的低风压导线阻力系数随风攻角的变化规律。通过在边界层风洞中开展90 cm长的导线节段模型试验,获得了低风压导线不同风攻角条件下导线阻力系数随雷诺数、尾流干扰的变化规律,并与数值模拟结果进行对比。研究结果表明:多分裂导线阻力系数干扰效应明显,随着分裂数的增加,平均阻力系数可降低20%以上;多分裂导线阻力系数随风攻角变化明显,在风偏的情况下将出现风阻系数峰值:二分裂导线在风攻角为18°~24°出现峰值,四分裂导线在风攻角为22.5°~30°出现峰值;分裂导线风荷载设计应考虑风偏下的不利影响,以及干扰效应影响。

摘要： 随着分布式能源的战略推进,小型低速风力机得到快速发展。碟形风力机具有低噪、高效、自启动等优点,本文对其叶轮进行优化设计,通过数值模拟及风洞试验,研究风轮同弦长下不同叶片弧度对风力机气动性能的影响规律,获得优化参数范围,为风力机叶轮结构定型提供依据。结果表明,叶片弧度对风力机的气动性能影响随着叶片弧度的增加呈先增后减,在0°~180°的7个水平变化中,最大风能利用系数从0°模型对应的0.212增至60°模型对应的0.364,然后下降到180°模型对应的0.168。选取3个模型进行3D打印成型,在低速风洞中进行功率特性测量,将得到的结果与数值模拟的结果进行对比,很好地验证了数值模拟中叶片弧度对风力机气动性能影响的规律。

摘要： 目的探讨不同编队位置对核心运动员气动阻力的影响以及与单人竞走情况相比的气动减阻效果,并量化评估不同编队策略对竞走成绩的影响。方法选取由不同国家队竞走运动员人数组成的编队模拟不同竞走场景,通过风洞试验获取不同编队位置核心运动员的气动阻力。风洞试验内容包括核心运动员单人测试、双人编队测试、3人编队测试、4人编队测试。结果与单人竞走情况相比,双人编队中核心运动员位于辅助运动员的正后方时气动阻力减小最为明显,减阻率可达64.9%,此编队站位为相对最佳双人编队;3人编队中核心运动员位于其他2名辅助运动员沿着运动方向连线的中间时气动阻力减小最为明显,减阻率可达79.9%,此编队站位为相对最佳3人编队;4人编队中核心运动员位于其他3名辅助运动员组成的V型编队的正后方时气动阻力减小最为明显,减阻率可达83.8%,此编队站位为相对最佳4人编队。在50 km竞走比赛中,与单人竞走成绩相比,若采用相对最佳双人编队策略,比赛成绩将至少提升约3.89%;若采用相对最佳3人编队策略,比赛成绩将至少提升约4.79%;若采用相对最佳4人编队策略,比赛成绩将至少提升约5.03%。结论不同编队位置下竞走项目核心运动员的气动减阻效应存在一定差异,研究不同编队的气动减阻效应能为减小核心运动员气动阻力、优化能量分配、改进团队协作策略、提高运动成绩提供重要的科学指导。

摘要： 飞行器表面气动参数特征是飞行器结构设计和安全评估的重要依据,而风洞试验作为最有效的测试手段,通常面临破坏结构、测量物理量单一等问题。提出曲面共形的柔性智能蒙皮测量技术,集成了多种超薄柔性传感器阵列,通过剪纸–拼接的完全共形方式集成到飞行器结构表面,在不改变结构表面形貌的情况下同步实时测量壁面静态压力、脉动压力、温度、壁面剪应力等多种气动参数。在直流式风洞、射流平台和FL–9风洞中对NACA0012机翼和飞行器尾翼进行了变风速和变迎角试验,分析风洞试验中采集获得的多种气动参数,验证了该系统的可用性,为风洞试验中柔性智能蒙皮多参量同步测量气动特性研究提供参考。

摘要： 风洞试验是抗风分析中获取风荷载重要的手段之一;相比计算流体力学的方法,可以获取相对准确的结果.本文在环境风洞中对某大型雷达天线座架的刚性缩比模型进行了低速风洞试验,测得了不同风向下的阻力、侧力、升力、侧翻力矩、俯仰力矩及方位力矩系数,为结构力学抗风分析设计提供依据.

摘要： 基于某实际屋面光伏阵列工程的风洞测压试验数据,分析了全风向下典型女儿墙高度及女儿墙高度与女儿墙距光伏阵列的距离的比值对光伏阵列风载体型系数的影响.结果显示:净风压极值主要出现在光伏阵列的边端和角部,且主要出现在斜风向,中部所受净风压较小;女儿墙的存在能有效降低光伏阵列尾部所受的净风压值;负净风压极小值均值随着女儿墙高度与女儿墙距光伏阵列的距离的比值的变化并不十分显著,表明阵列周边挡板有一定挡风能力,女儿墙高度变化对其影响相对较小.

摘要： 超高烟囱由于长细比大且一般所处场地的基本风速非常大,其风荷载及风致振动问题日益突出.针对于此,该文通过刚性模型测压风洞试验,对超高烟囱的风压分布开展了研究和分析,分析了有无干扰对于烟囱外表面风压分布的影响规律,探讨了在局部开孔情况下,风向角对内压分布的影响.研究结果表明,在无干扰状态下,仅有分离点附近风压分布随高度变化明显,且呈现随高度增加,风压逐渐增大,然后保持不变的规律;在有干扰状态下,风向角α=0°时,在1～8层范围内,风压分布随高度变化显著,高度越低,环向各个位置的体型系数越均匀,且绝对值越靠近0,高度越高,越接近圆柱绕流的风压分布,在8～18层范围内,风压分布与圆柱绕流的风压分布规律接近,且随高度变化不大;对于内压而言,其随高度变化很小,但随风向角变化显著,从0°至90°,内压逐渐减小,绝对值最大,最大甚至可以达到-0.8,应该受到重视.

摘要： 雷诺数效应是桥梁抗风设计研究的关键问题,随着桥梁跨度的增加,桥梁断面雷诺数效应的研究日显重要.选取两个常用的大跨度桥梁准流线型桥梁断面为研究对象,通过风洞试验测得模型表面风压分布,采用压力积分方式获得断面在不同雷诺数下的三分力系数,并分析其变化规律.结果表明:桥梁断面局部细微差异并不能改变三分力系数随雷诺数的变化规律;从模型不同位置处的平均风压系数来看,前缘尖角的下游位置表现出较明显的雷诺数效应,这可能是前缘分离流再附所致;将不同流线型桥梁断面表面风压的无量纲空间分布进行对比,发现不同形状的尖锐棱角仅影响棱角附近平均风压系数极值大小.

摘要： 山区峡谷地形地貌错综复杂,现有公路桥梁抗风设计规范缺乏对山区峡谷地貌条件下的桥梁抗风设计的描述,而对桥梁所在地区的风场环境的了解是桥梁抗风设计所必不可少的环节.以某桥作为工程背景,通过地形模型风洞试验,研究了桥址处的风场特性,并为后续的抗风设计提供基础.试验结果表明:地形修正系数随着风向角的变化而变化,其在横桥向0°和190°两个风向角附近较大,平均地形修正系数的最大值为0.639;根据所提供桥址处的基本风速,平均最大地形修正系数,可以得到最终工程使用的设计基准风速为29.2m/s,静阵风风速为36.8m/s,颤振检验风速为45.2m/s.

摘要： 为提高某轿车前轮防飞溅板(Duckbill)的气动性能,同时又能起到防飞溅的作用,本文首先基于仿真分析得到duckbill全开时,风阻系数降低的机理.然后再提出一种满足两个性能要求的侧面开孔式全新设计方案.并利用试验设计(design ofExperiment,DOE)方法对其进行优化.优化后的风洞试验结果显示,这种全新设计相比原始方案,整车气动性能提高1.5％.减阻效果明显.

摘要： 面对不断严苛的油耗法规,充分研究空气动力学性能是实现节能降耗的重要途径之一.本文以某厢式中卡车型为例,综合运用CFD仿真分析与风洞试验相结合的方法研究了不同造型导流罩、侧裙板、尾翼对整车风阻性能的影响.研究结果表明,对于厢式中型货车,合理采用气动附加装置,能够有效降低风阻.风洞试验结果与仿真结果存在一定差异,但不同气动附加装置的降风阻趋势一致.

摘要： 运用CFD数值仿真模拟技术与风洞试验相结合的手段,对某款新开发的SUV车型进行空气动力学开发,通过优化前保、前风挡、A柱、顶盖、尾翼等来控制车身周围流场及阻力分布来降低造型阻力,并通过开发相应的空气动力学性能套件来降低底盘阻力,再结合进气格栅优化,尤其是配置主动进气格栅来平衡冷却阻力,从而获取最佳的空气动力学特性,最后,在同济风洞试验中风阻系数降低幅值达到75counts.

摘要： 为实现风洞旋转天平试验全自动化流程,提高试验效率,同时保证试验数据采集精度与同步性,设计了电机减速器驱动的试验控制形式,将天平数据信号及电机驱动线路通过滑环方式引入系统外部,通过FPGA高精度时钟信号触发,实现运动与采集同步.以LabVIEW平台设计了全自动试验软件,提供了风洞旋转天平试验全自动化流程解决方案.

摘要： 为实现风洞旋转天平试验全自动化流程,提高试验效率,同时保证试验数据采集精度与同步性,设计了电机减速器驱动的试验控制形式,将天平数据信号及电机驱动线路通过滑环方式引入系统外部,通过FPGA高精度时钟信号触发,实现运动与采集同步.以LabVIEW平台设计了全自动试验软件,提供了风洞旋转天平试验全自动化流程解决方案.

摘要： 本发明一种基于投放分离类风洞自由飞试验相似律简化的风洞试验参数确定方法，根据动力学及运动学推导投放类风洞自由飞试验相似律。根据初始分离速度不同，通过合理简化，得到两类简化方程，从而解决了以往相似律风洞模型质量和分离速度完全限制的缺点，得到模型质量与分离速度的关系式，在保证分离特性不变的前提下，保证试验模型的可加工性。同时可以保证同一试验模型可适用于不同的风洞试验状态，增加了试验模型的通用性，避免了针对各自试验状态分别加工不同试验模型的麻烦，同时降低风洞试验模型的加工成本、缩短风洞试验准备周期。

摘要： 本发明提供一种可调宽度的开口射流风洞驻室及开口射流风洞试验方法，所述驻室包括喷口、射流试验段和收集器，所述驻室为可调宽度驻室。经过大量试验、数值模拟和系统的理论分析对本发明的可调宽度驻室进行验证，本发明的可调宽度驻室能够在所需试验风速条件下通过减小或增加驻室宽度将共振移至其它风速，避免边缘音反馈与驻室宽度方向的平面压力驻波发生共振，达到消除所需试验风速条件下的低频压力振荡的目的，从而能够满足先进飞行器或高速列车等对开口射流风洞高试验风速的需求。

摘要： 本发明公开一种大迎角风洞试验消振装置及风洞试验系统，包括对称设置的L型件、外壳、弹簧钢片和配重块；其中所述外壳具有长边和短边，所述L型件与外壳的短边进行固定；L型件包括型件一和型件二，所述弹簧钢片的前端从外壳中间部分插入，弹簧钢片的末端位于外壳之外且被型件一和型件二夹持；所述配重块位于弹簧钢片的自由端。该消振装置不需要外部能源输入，也无需复杂的控制率设计，不需要对支撑系统进行改造，而且该消振装置的频率和阻尼都可以根据不同模型进行调节，提高了消振装置的作用效率拆卸方便，且安全性和可靠性高。

摘要： 本发明公开了一种光伏结构的风洞试验模型及风洞试验方法，光伏结构的风洞试验模型用于模拟光伏结构进行风洞试验以获取不同角度、不同高度以及不同长宽比设置的光伏结构在不同风速条件下受到的风荷载，并根据风荷载确定光伏结构的安装角度和安装高度以及长宽比，包括光伏面板装置、用于安装光伏面板装置的平板连接装置、用于调节平板连接装置高度以调节光伏面板装置安装高度的高度调节装置以及用于调节平板连接装置倾角以调节光伏面板装置的倾角的倾角调节装置；不同数量的光伏面板装置构成所需模拟试验的不同长宽比的光伏结构的光伏模拟结构。

摘要： 本发明适用于风洞试验技术领域，提供了一种风洞变密度试验风速测量装置、方法及风洞试验方法，采用分别适用于低风速测量的第二测速装置和适用于高风速测量的第一测量装置相结合的方法和装置对整个风洞试验过程进行风速测量，通过合理地选择两种测速装置的传感器的量程和精度，可以有效地保证整个试验过程的风速测量的准确性，为提高试验效率和提高试验精度都奠定了基础。

摘要： 本发明一种基于投放分离类风洞自由飞试验相似律简化的风洞试验参数确定方法，根据动力学及运动学推导投放类风洞自由飞试验相似律。根据初始分离速度不同，通过合理简化，得到两类简化方程，从而解决了以往相似律风洞模型质量和分离速度完全限制的缺点，得到模型质量与分离速度的关系式，在保证分离特性不变的前提下，保证试验模型的可加工性。同时可以保证同一试验模型可适用于不同的风洞试验状态，增加了试验模型的通用性，避免了针对各自试验状态分别加工不同试验模型的麻烦，同时降低风洞试验模型的加工成本、缩短风洞试验准备周期。

摘要： 本发明提供一种可调宽度的开口射流风洞驻室及开口射流风洞试验方法，所述驻室包括喷口、射流试验段和收集器，所述驻室为可调宽度驻室。经过大量试验、数值模拟和系统的理论分析对本发明的可调宽度驻室进行验证，本发明的可调宽度驻室能够在所需试验风速条件下通过减小或增加驻室宽度将共振移至其它风速，避免边缘音反馈与驻室宽度方向的平面压力驻波发生共振，达到消除所需试验风速条件下的低频压力振荡的目的，从而能够满足先进飞行器或高速列车等对开口射流风洞高试验风速的需求。

摘要： 本发明公开了一种风洞，包括依次连接的入口段、动力段、过渡段、等直段以及收缩段，所述动力段内设置有呈两行两列排布的四个单风机动力段，所述单风机动力段沿进气方向依次设置有集气段、第一整流罩、电机、第二整流罩和第三整流罩；所述集气段呈喇叭口状并设置于所述单风机动力段的进气口处，所述第一整流罩与所述单风机动力段的内壁通过支撑片连接，所述电机的输出轴上连接有叶片，所述第二整流罩与所述单风机动力段的内壁通过止旋片连接。本发明提供风洞及风洞试验系统不受季节、地区和时间的限制，试验周期短而且成本低，气候环境条件可准确控制，可进行多次重复试验，试验结果可靠。

摘要： 本发明公开了一种超声速风洞示踪介质添加机构、风洞试验装置及添加方法，涉及实验空气动力学领域。该超声速风洞示踪介质添加机构用于和吸气式风洞配合。超声速风洞示踪介质添加机构包括第一转化组件和第二转化组件。第一转化组件的输出端与第二转化组件的输入端相对应，第二转化组件的输出端用于和吸气式风洞的风洞入口相对应。第一转化组件用于将冷凝介质转化为液滴，第二转化组件用于将液滴转化为气态介质，气态介质能够和工作气体混合进入吸气式风洞的风洞入口，从而通过冷凝的物理过程产生纳米量级的示踪粒子。该超声速风洞示踪介质添加机构结构简单，运行方便，成本相对低廉，运行效率高。

摘要： 本实用新型提供一种涡流发生器、汽车风洞试验段喷口总成及风洞驻室。涡流发生器包括：固定板；导流件，所述导流件固定于所述固定板上，所述导流件包括连接的第一导流部和第二导流部，所述第一导流部的横截面面积在背向所述第二导流部的方向上逐渐减小。采用本实用新型，能够改变喷口处涡流脱落的结构和频率，抑制涡流脱落的低频周期性特征，避免涡流脱落与风洞流道本体和驻室空间的振动耦合，改善风洞试验段流场压力分布和流场品质，提高试验结果准确性。