本發(fā)明涉及翼型風(fēng)洞實(shí)驗測試，更具體地說，涉及一種風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)洞實(shí)驗是風(fēng)力機(jī)翼型氣動力設(shè)計過程中不可或缺的技術(shù)手段。通常，風(fēng)力機(jī)翼型會被固定在風(fēng)洞中，通過測試技術(shù)來獲取翼型的氣動力數(shù)據(jù)和周圍流場信息，從而分析翼型的氣動性能和周圍流場的流動狀態(tài)。風(fēng)力機(jī)翼型的性能受實(shí)際入流攻角的影響極為顯著，攻角每變化一度，性能均會有顯著的變化。因此，只有在風(fēng)洞實(shí)驗中準(zhǔn)確獲得翼型的實(shí)際入流攻角，才能獲取準(zhǔn)確的風(fēng)力機(jī)翼型性能數(shù)據(jù)。

2、影響翼型入流攻角準(zhǔn)確性的主要因素有以下三個方面：?（1）在翼型安裝固定階段，通常需要使翼型弦線（前緣點(diǎn)與尾緣點(diǎn)的連線）與風(fēng)洞來流方向一致。然而，在實(shí)際操作中，用肉眼很難精確確定前緣點(diǎn)與尾緣點(diǎn)的位置，這會導(dǎo)致翼型的初始位置無法準(zhǔn)確對準(zhǔn)風(fēng)洞的入流方向。?（2）在實(shí)驗過程中，翼型需要始終保持展向（旋轉(zhuǎn)軸）與入流方向完全垂直，翼型采用單端固定很難保證展向始終垂直于入流方向。此外，在翼型攻角頻繁變化的過程中，旋轉(zhuǎn)軸可能會發(fā)生偏移，這對氣動力和流場數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有極大影響。?（3）目前，翼型攻角的調(diào)節(jié)大多采用機(jī)械驅(qū)動方式來實(shí)現(xiàn)動態(tài)調(diào)節(jié)，這些調(diào)節(jié)方式難以滿足頻繁、快速的需求，從而難以保證攻角的精度。此外，機(jī)械傳動裝置和人為因素也可能導(dǎo)致實(shí)際攻角與設(shè)定值之間存在偏差。雖然采用伺服電機(jī)控制翼型攻角可以有效提高旋轉(zhuǎn)定位的精度，但伺服電機(jī)的零飄問題也會導(dǎo)致攻角偏移。

3、上述因素都會導(dǎo)致翼型氣動力和流場測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性顯著下降，使得測試結(jié)果存在明顯誤差。因此，如何在風(fēng)洞實(shí)驗過程中準(zhǔn)確獲取翼型的實(shí)際入流攻角，以提高試驗的準(zhǔn)確性，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

4、本
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置，以在風(fēng)洞實(shí)驗過程中準(zhǔn)確獲取翼型的實(shí)際入流攻角，進(jìn)而提高試驗的準(zhǔn)確性。

6、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

7、一種風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置，用于在風(fēng)洞內(nèi)進(jìn)行翼型的實(shí)驗，風(fēng)洞具有風(fēng)洞中心線以及相對的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，所述風(fēng)洞中心線與風(fēng)洞內(nèi)入流風(fēng)速方向平行，包括：

8、驅(qū)動組件，包括驅(qū)動件和卡具，所述驅(qū)動件用于設(shè)置于所述第一側(cè)壁上，所述卡具傳動連接于所述驅(qū)動件的輸出端，所述卡具上設(shè)置有截面呈菱形的第一定位孔，所述第一定位孔的旋轉(zhuǎn)軸線與中心線重合，并垂直于所述風(fēng)洞中心線，所述第一定位孔具有相對的第一角點(diǎn)和第二角點(diǎn)，所述第一角點(diǎn)和所述第二角點(diǎn)均用于與所述風(fēng)洞中心線共線，所述第一定位孔用于供翼型第一端的菱形定位柱嵌入，并使所述第一角點(diǎn)和所述第二角點(diǎn)均與翼型的翼弦共線；

9、隨動組件，包括定位支架和軸承件，所述定位支架用于設(shè)置于所述第二側(cè)壁上，所述軸承件位置可調(diào)整的設(shè)置于所述定位支架上，且所述軸承件的內(nèi)孔用于作為供翼型第二端的定位圓柱嵌入的第二定位孔，且所述第二定位孔的旋轉(zhuǎn)軸線與中心線重合；

10、對位件，設(shè)置于所述卡具上，用于使所述第一定位孔的旋轉(zhuǎn)軸線和所述第二定位孔的旋轉(zhuǎn)軸線對準(zhǔn)。

11、可選地，在上述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置中，所述對位件為激光對位裝置，所述激光對位裝置的激光出射方向與所述第一定位孔的旋轉(zhuǎn)軸線共線。

12、可選地，在上述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置中，所述第一定位孔為臺階孔，所述第一定位孔的大徑端較小徑端靠近所述隨動組件，所述對位件設(shè)置于所述臺階孔的小徑端內(nèi)，所述菱形定位柱用于嵌入所述臺階孔的大徑端，并與所述臺階孔的臺階面定位配合。

13、可選地，在上述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置中，所述定位支架包括：

14、調(diào)整軌道，用于設(shè)置于所述第二側(cè)壁上；

15、移動支架，沿第一方向可滑動的設(shè)置于所述調(diào)整軌道上；

16、軸承卡盤，沿第二方向可滑動的設(shè)置于所述移動支架上，且所述軸承件設(shè)置于所述軸承卡盤上，所述第一方向和所述第二方向中的一者與所述風(fēng)洞中心線平行，另一者與所述風(fēng)洞中心線垂直。

17、可選地，在上述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置中，所述定位支架還包括：

18、第一鎖止件，用于鎖止所述移動支架在所述調(diào)整軌道上的位置；

19、第二鎖止件，用于鎖止所述軸承卡盤在所述移動支架上的位置。

20、可選地，在上述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置中，所述第一鎖止件包括鎖銷和/或連接螺栓；

21、所述第二鎖止件包括鎖銷和/或連接螺栓。

22、可選地，在上述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置中，所述調(diào)整軌道和所述移動支架上均設(shè)置有刻度。

23、可選地，在上述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置中，所述移動支架可拆卸設(shè)置于所述調(diào)整軌道上，或所述軸承卡盤可拆卸設(shè)置于所述移動支架上。

24、可選地，在上述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置中，所述軸承件通過升降組件設(shè)置于所述軸承卡盤上，所述升降組件用于驅(qū)動所述軸承件向靠近或遠(yuǎn)離所述卡具的方向移動。

25、可選地，在上述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置中，所述驅(qū)動組件為伺服電機(jī)，且所述伺服電機(jī)由電機(jī)控制器發(fā)送的速度脈沖控制信號控制動作。

26、本發(fā)明提供的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置包括驅(qū)動組件、隨動組件和對位件。驅(qū)動組件包括驅(qū)動件和卡具，驅(qū)動件用于設(shè)置于第一側(cè)壁上，并為翼型的動態(tài)運(yùn)動提供驅(qū)動力，卡具傳動連接于驅(qū)動件的輸出端，以被驅(qū)動件驅(qū)動轉(zhuǎn)動，在卡具上設(shè)置有截面呈菱形的第一定位孔，第一定位孔具有相對的第一角點(diǎn)和第二角點(diǎn)，第一角點(diǎn)和第二角點(diǎn)均用于與風(fēng)洞中心線共線，且該第一定位孔用于供翼型第一端的菱形定位柱嵌入，并使第一角點(diǎn)和第二角點(diǎn)均與翼型的翼弦共線。隨動組件包括定位支架和軸承件，定位支架用于設(shè)置于風(fēng)洞的第二側(cè)壁上，軸承件位置可調(diào)整的設(shè)置于定位支架上，且軸承件的內(nèi)孔用于作為供翼型第二端的定位圓柱嵌入的第二定位孔。第一定位孔和第二定位孔的中心線和旋轉(zhuǎn)軸線均共線，并與風(fēng)洞中心線垂直。對位件設(shè)置于卡具上，用于使第一定位孔的旋轉(zhuǎn)軸線與第二定位孔的旋轉(zhuǎn)軸線對準(zhǔn)，以使得翼型的翼型轉(zhuǎn)軸保持與風(fēng)洞中心線。

27、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)洞實(shí)驗中翼型的準(zhǔn)確固定安裝，并完成翼型風(fēng)洞實(shí)驗零攻角位置的精準(zhǔn)定位，使得在風(fēng)洞實(shí)驗過程中可準(zhǔn)確獲取翼型的實(shí)際入流攻角，進(jìn)而提高試驗的準(zhǔn)確性；本發(fā)明采用雙端固定的方式可確保翼型展向在實(shí)驗過程中與風(fēng)洞入流方向始終保持垂直，進(jìn)而可提高實(shí)驗精度，并為準(zhǔn)確分析翼型氣動力特性與流場特征提供有效手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.一種風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置，用于在風(fēng)洞（40）內(nèi)進(jìn)行翼型（10）的實(shí)驗，風(fēng)洞（40）具有風(fēng)洞中心線（70）以及相對的第一側(cè)壁（43）和第二側(cè)壁（42），所述風(fēng)洞中心線（70）與風(fēng)洞（40）內(nèi)入流風(fēng)速方向平行，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置，其特征在于，所述對位件為激光對位裝置，所述激光對位裝置的激光出射方向與所述第一定位孔的旋轉(zhuǎn)軸線共線。

3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置，其特征在于，所述第一定位孔為臺階孔，所述第一定位孔的大徑端較小徑端靠近所述隨動組件，所述對位件設(shè)置于所述臺階孔的小徑端內(nèi)，所述菱形定位柱（11）用于嵌入所述臺階孔的大徑端，并與所述臺階孔的臺階面定位配合。

4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置，其特征在于，所述定位支架（30）包括：

5.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置，其特征在于，所述定位支架（30）還包括：

6.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置，其特征在于，所述第一鎖止件包括鎖銷和/或連接螺栓；

7.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置，其特征在于，所述調(diào)整軌道（32）和所述移動支架（31）上均設(shè)置有刻度。

8.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置，其特征在于，所述移動支架可拆卸設(shè)置于所述調(diào)整軌道（32）上，或所述軸承卡盤（50）可拆卸設(shè)置于所述移動支架（31）上。

9.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置，其特征在于，所述軸承件（51）通過升降組件設(shè)置于所述軸承卡盤（50）上，所述升降組件用于驅(qū)動所述軸承件（51）向靠近或遠(yuǎn)離所述卡具（60）的方向移動。

10.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置，其特征在于，所述驅(qū)動組件為伺服電機(jī)，且所述伺服電機(jī)由電機(jī)控制器發(fā)送的速度脈沖控制信號控制動作。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開的風(fēng)洞翼型實(shí)驗裝置包括驅(qū)動組件、隨動組件和對位件。驅(qū)動組件包括驅(qū)動件和卡具，驅(qū)動件為翼型的動態(tài)運(yùn)動提供驅(qū)動力，卡具傳動連接于驅(qū)動件的輸出端，以被驅(qū)動件驅(qū)動轉(zhuǎn)動，在卡具上設(shè)置有截面呈菱形的第一定位孔，第一定位孔具有相對的第一角點(diǎn)和第二角點(diǎn)，第一角點(diǎn)和第二角點(diǎn)均用于與風(fēng)洞中心線共線，且該第一定位孔用于供翼型第一端的菱形定位柱嵌入，并使第一角點(diǎn)和第二角點(diǎn)均與翼型的翼弦共線。隨動組件包括軸承件，軸承件的內(nèi)孔作為供翼型第二端的定位圓柱嵌入的第二定位孔。對位件設(shè)置于卡具上，用于使第一定位孔的旋轉(zhuǎn)軸線與第二定位孔的旋轉(zhuǎn)軸線對準(zhǔn)。本發(fā)明可進(jìn)行翼型風(fēng)洞實(shí)驗零攻角位置的精準(zhǔn)定位。

技術(shù)研發(fā)人員：張一楠,李國華,于雪原
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中車科技創(chuàng)新(北京)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9