省级检定业务风洞流场特性研究

针对甘肃省气象计量检定站改造后的HDF-500直流低速风洞,对其流场特性进行研究.通过对风洞试验段内气流流速的测量结果计算和分析,表明该风洞的试验段风速与变频器频率呈线性关系,且气流流速范围达到改造的要求.改造后风洞的气流稳定性、均匀性、气流偏角和噪音均符合性能要求,具备开展检定业务的基本条件.     

直流式风洞风扇段三维流场特性分析

针对某直流低速风洞风扇段的三维流场特性,研究了风扇系统中风扇、整流罩、止旋片三种部件对风扇段三维流场特性的影响情况。对比并分析只有风扇、有风扇与整流罩、有整流罩和风扇以及止旋片的三种结构的风扇系统对于风扇段内部流场速度分布、出口处湍流强度以及流场迹线的影响,研究发现:整流罩、止旋片两个部件对于风扇段内部流场质量具有显著的提升作用。对比并分析风扇叶片数依次为5、7、9,风扇安装角依次是35°、40°、45°,整流罩及止旋片结构不变情况下的共9组风扇系统模型对风扇段内部流场压力分布、速度分布以及流场流线等气动特性的影响,研究发现:风扇叶片安装角为35°,叶片数为5时风扇段内部流场特性最好,安装角为35°,叶片数为5是扇叶的最终选择参数。最后,针对叶片数为5,安装角35°结构的扇叶进行流固耦合分析,模拟仿真发现风扇5个叶片受力情况一致,其中叶尖部位的变形量最大,最大应力集中在叶根部位,符合风洞设计要求。     

基于Fluent的传热风洞流场品质研究

基于计算流体动力学分析软件Fluent对一台吸入式直流传热风洞内部流场进行了数值模拟,分析了风洞主要部件(整流段、收缩段和实验段)的长度对风洞流场品质的影响,得出实验段两种雷诺数下的速度曲线,发现Re=500时实验段气流发展并保持得更均匀平稳;而Re=104时,实验段气流速度有明显下降,对试验的结果将会产生一定影响。本研究对该类风洞的优化设计有一定参考价值。     

直流式低速风洞壳体有限元分析

根据试验要求所设计的直流式低速风洞为薄壁结构,风洞的风扇位于动力段内。运行过程中,动力电机不可避免地会将振动传到壳体上,诱导其振动,并影响风洞试验段的流场品质。针对此种现象,利用有限元分析方法,对壳体模型进行网格划分,分析风洞全流场和壳体模态,得到了风洞试验段湍流度和风洞壳体模态分析结果。结果表明,直流式低速风洞的壳体结构设计合理,模态频率分布适当,在保证低速风洞试验段流场品质满足实验要求的前提下,壳体发生共振的可能性很小。     

超音速风洞大口径蝶阀流场分析及改进

介绍了超音速风洞大口径蝶阀的配置形式。运用COSMOSFloWorks软件分析了不同结构蝶板及蝶阀不同开度情况下的流场情况。通过在蝶板上增加蒙皮以及在蒙皮上开孔的方式改善了蝶阀的流场,蝶阀配置旁路阀的方式改善了蝶阀的使用工况,从而降低了蝶阀的故障率,延长了蝶阀的使用寿命。     

EDE1—5低速风洞介绍

ＥＤＥ１—５低速风洞介绍机械工业部长春气象仪器研究所于勤录测风仪器的发展，希望能在尺寸更大、风速更高、变化范围更宽的风洞中进行吹风试验。国内气象风洞多在５０年代到６０年代初建造的，已不能满足这方面日益迫切的要求。而航空界的低速风洞难以达到低速的要求，...     

热膜风速仪在增压器蜗壳流场测量中的应用

介绍了热膜风速仪流动测量技术的进展，并用热膜风速仪测量了双舌型变截面涡轮增压器和GJ80增压器蜗壳内的速度场，结果表明蜗壳流道的入口段和流道尾段喷嘴出口速度分布不均匀，其他流道段喷嘴出口速度分布较均匀；通流速度分布不完全符合等势流规律。最后指出了使用热膜风速仪应注意的几个问题。     

汽车风洞计算机图形仿真系统中的可视化方法研究

研究汽车“风洞”计算机图形仿真系统中的流场可视化方法,重点探讨了等 值线和流线的生成算法,并为其设计了具有Ｗｉｎｄｏｗｓ ＭＤＩ界面、专用的ＣＦＤ可视化软件。     

风洞计量校准软件的研究与应用

为了实现风洞计量装置对送检皮托管和热式风速仪的自动化校准,研究了皮托管和热式风速仪数据校准和不确定分析的详细过程。应用研华远端I/O模块ADAM6017采集风洞装置的实时数据,上位机软件使用Client Socket控件实现ADAM6017和PC控制台之间的网络连接,使用TAdvStringGrid控件编辑交互式风洞计量原始记录,实现校准数据的自动计算和EXCEL表格导出。经现场应用测试,风洞计量校准软件运行稳定,操作方便,整个校准过程实现了自动化操作,大大提升了风洞计量的工作效率。     

低速风洞变角度系统的设计

基于对飞机模型在不同姿态下进行的空气动力学测试,文中设计了用于低速风洞的变角度系统.该系统采用上、下转盘机构由同一电机的驱动方式,传动装置采用圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和蜗杆减速器,保证了上下转盘的同轴度及运动的平稳性.使用Pro/E对变角度系统进行了三维建模,完成了各零、部件的总体装配.     

基于PLC的矿用简易风洞设计

针对部分煤矿没有校准流量计用的标准实验风洞,对现场使用的流量计无法调校,调校困难等问题,该文设计了一种用于煤矿现场流量计调校的简易低速风洞。该实验风洞以西门子S7-1200系列PLC为核心,采用变频器拖动离心风机在实验管段上产生一个可调、均匀、稳定的气流,通过PLC对标准表和被测表参数进行采集和计算,将校准系数写入被测表中,并通过触摸屏进行集中显示和操作,实现了对矿用流量计的自动调校。测试表明:该实验风洞可以产生一个0~19 m/s的稳定气流,可对管径为250 mm及以下的流量计进行调校,该实验风筒实现方法简单易于推广使用,对提高现场流量计测量精度具有重要意义。     

On the impact of anemometer size on the velocity field in a closed wind tunnel

In the present paper, experimental and numerical investigations of the flow around different types and sizes of anemometers are presented and discussed.The measurements of the flow field at different distances upstream of the anemometer are performed with a laser Doppler Anemometer. The computational results are in good agreement with the experimental ones since the observed deviations are of the same order of magnitude. These results show that anemometers may induce a strong distortion of the velocity field, even far upstream of the anemometer. This distortion has to be taken into account in the anemometer calibration field to yield reliable and consistent measurements.     

风洞模型强迫振动装置的动力学仿真研究

为了验证风洞模型强迫振动装置的结构参数取值的合理性,建立了强迫振动装置的动力学方程及相对应的模型,并用MATLAB／SIMULINK软件进行仿真分析;装置中部分构件之间存在摩擦,并且具有一定的刚度,由于风洞模型强迫振动装置是一种精度要求很高的系统,为保证计算结果的准确性,在建立强迫振动装置的动力学方程时必须考虑这些因素;当高度调节机构处于极限工况时,计算结果表明：伺服电机的最大驱动力矩为8．2N·m,小于伺服电机的额定驱动力矩9．23N·m,强迫振动装置的结构参数取值是合理的,并且有优化的空间。     

Robust model of a transient wind tunnel for off-design aerothermal testing of turbomachinery

Short duration wind tunnels offer an economical approach to study the aero-thermal operation of propulsion components, while reproducing temperature ratios, Reynolds and Mach numbers of the actual engine conditions. The present paper aims at modeling with high fidelity the von Karman Institute compression tube facility. This wind tunnel was simulated using the EcosimPro suite to characterize the behavior of each subcomponent during the whole test envelope, including the turbine map at off-design. The numerical predictions were then assessed through the comparison with experimental data. The model was proven to be an effective tool to accurately evaluate all the operating regimes that a research turbine experienced during the experimental sequence. Consequently, the present model allows exploiting the complete test run duration to obtain unique experimental data from the turbomachinery operating at far off-design conditions. The capability to experimentally test components at off-design is fundamental to understand the flow physics of any gas turbine engine operating at extreme conditions and to characterize the transient performances of fluid-machinery in high-speed propulsion concepts. However, technical dissemination on these aspects is scarce.     

跨超声速风洞套筒式调压阀副密封故障分析与改进

介绍了跨超声速风洞套筒式调压阀的结构,分析了副密封的故障原因,论述了副密封的改进方案及其效果。     

半球形屋面结构风荷载特性试验研究

球形屋面网壳结构是常用的大跨结构屋面形式.在同济大学TJ-3大气边界层风洞中,通过1∶200比例的刚性测压模型,研究了A,B两类风场下半球形屋面结构表面的平均以及脉动风压分布特征.试验结果表明风场类型对平均风压分布影响较小,但对脉动风压分布会有相对较大的影响.同时通过研究子午线上平均及脉动风压分布,表明结构顶部的突出圆顶（采光顶）将增大结构局部风荷载,设计时需特别考虑.最后给出了适合工程应用的分块体型系数,以供结构工程师设计参考.     

扰动风场特性研究的数据采集

为了建立扰动风场特性研究的数学模型,首先必须对数据进行采集。通过使用Vc＋＋设计开发了扰动风场特性研究数据采集的应用软件,使用MSComm控件实现串口通信,采集风场中多个测风传感器数据,按照相应的气象标准对数据进行处理,利用MoveTo和LineTo函数绘制风速曲线并实时显示,同时将采集到的数据以数据库方式进行存储。经长期试验证明,该数据采集应用软件稳定可靠,为建立数学模型提供重要依据。     

错齿式迷宫密封流场及泄漏量的数值分析

以某型大功率机车传动齿轮箱轴端迷宫密封为研究对象,采用GAMBIT软件建立错齿式迷宫通道的二维结构化网格模型,应用FLUENT软件模拟迷宫密封腔内流场分布及泄漏特性,分析转速、压比、空腔尺寸对迷宫密封性能的影响.研究结果表明:泄漏量随着进出口压比的增加而增加;转速对泄漏量影响很小;空腔尺寸对密封性能的影响较大.