CN112729751B - 试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种试验台，所述试验台包括壳体、分流组件、多个叶片和探测器，壳体包括第一子壳体和第二子壳体，第一子壳体内具有进风腔，第二子壳体内具有出风腔，分流组件包括第一分流板和第二分流板，第一分流板和第二分流板沿进风腔的长度方向设在进风腔内，第一分流板和第二分流板沿第一方向间隔开，多个叶片沿第一方向间隔开地设在风腔和出风腔的连通处，壳体上设有多个通孔，多个通孔在第一方向上位于相邻的两个叶片之间，探测器的探头和通孔配合以便通过通孔测量通孔处的气流的流速和压力。本发明的试验台通过分流组件将气流分流，减少了气流扩散带来的数据误差，提高了测量结果的准确性。

Description

试验台

技术领域

本发明涉及风洞试验的技术领域，更具体地，涉及一种试验台。

背景技术

相关技术中，数值模拟和风洞实验成为了人们研究叶轮机械的主要工具。其中，低速平面叶栅试验台是一种易于建造、维护、改装和操作的实验装置，它可以满足许多基本的探索的要求。在进行涡轮，压气机的装置的初步实验时，低速平面叶栅是很好的选择。

但在实际的测量过程中，由于离心力的作用，低速平面叶栅试验台内的气流在试验台内的侧壁处会产生了压力高低分布的不均匀区域，使得气流产生了扩散现象，最终导致测量结果产生误差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种试验台，该试验台通过分流组件将气流分流，减少了气流扩散带来的数据误差，提高了测量结果的准确性。

根据本发明实施例的试验台包括：壳体，所述壳体包括第一子壳体和第二子壳体，所述第一子壳体内具有进风腔，所述第二子壳体内具有出风腔，所述进风腔和所述出风腔连通；分流组件，所述分流组件包括第一分流板和第二分流板，所述第一分流板和所述第二分流板沿所述进风腔的长度方向设在所述进风腔内，所述第一分流板和所述第二分流板沿第一方向间隔开；多个叶片，多个所述叶片沿所述第一方向间隔开地设在所述进风腔和所述出风腔的连通处，所述壳体上设有多个通孔，多个所述通孔在所述第一方向上位于相邻的两个所述叶片之间；探测器，所述探测器的探头和所述通孔配合以便通过所述通孔测量所述通孔处的气流的流速和压力。

根据本发明实施例的试验台，其中试验台具有进风腔和出风腔，通过在进风腔设置沿进风腔的长度方向延伸的第一分流板和第二分流板，可将进入进风腔内的气流分为主流气流和位于主流气流两侧的分流气流，使得主流气流的流速和压力分布得更均匀，有利于提高进风腔内气流的测量结果的准确性。

在一些实施例中，所述第一子壳体包括沿所述第一方向相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一分流板和所述第二分流板沿所述第一方向可移动地设在所述进风腔内，在所述第一方向上，所述第一分流板位于所述第一侧壁和所述第二分流板之间，所述第二分流板位于所述第一分流板和所述第二侧壁之间，所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第一分流板和所述第二分流板相互平行。

在一些实施例中，当所述进风腔内的气流的流速大于等于所述预设值时，在所述第一方向上，所述第一分流板和所述第二分流板之间的间距为所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的间距的0.6-0.7，当所述进风腔内的气流的流速小于所述预设值时，在所述第一方向上，所述第一分流板和所述第二分流板之间的间距为所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的间距的0.8-0.9。

在一些实施例中，当所述进风腔内的气流的流速大于等于所述预设值时，在所述第一方向上，所述第一分流板和所述第二分流板之间的间距为所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的间距的2/3，当所述进风腔内的气流的流速小于所述预设值时，在所述第一方向上，所述第一分流板和所述第二分流板之间的间距为所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的间距的8/9。

在一些实施例中，所述进风腔具有沿其长度方向相对的进口端和出口端，所述出口端和所述出口腔连通，所述第一分流板和所述第二分流板的长度相等，所述第一分流板的一端设在所述出口端，所述第一分流板的另一端邻近或设在所述进口端，所述第二分流板的一端设在所述出口端，所述第二分流板的另一端邻近或设在所述进口端。

在一些实施例中，在所述进风腔的长度方向上，所述第一分流板的所述一端和所述叶片的顶端对齐，所述第二分流板的所述一端和所述叶片的顶端对齐。

在一些实施例中，所述第一分流板的长度大于等于5倍的所述叶片的弦长。

在一些实施例中，所述出风腔的长度为所述叶片的弦长的100％-200％。

在一些实施例中，所述通孔为圆孔，所述通孔的直径为0.8-1.2mm，多个所述通孔均匀地设在相邻的两个所述叶片之间，相邻的所述通孔之间的间距为4-6mm。

在一些实施例中，所述通孔的轴向和所述进风腔的长度方向大体垂直。

附图说明

图1是根据本发明实施例的试验台的立体图。

图2是根据本发明实施例的试验台的一个剖视图。

图3是图2中局部A的放大示意图。

附图标记：

试验台100，

壳体1，第一子壳体11，第一侧壁111，第二侧壁112，第二子壳体12，进风腔13，第一子腔131，第二子腔132，第三子腔133，出风腔14，通孔15，分流组件2，第一分流板21，第二分流板22，叶片3，

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的试验台100包括壳体1、分流组件2、多个叶片3和探测器(未示出)。

壳体1包括第一子壳体11和第二子壳体12，第一子壳体11内具有进风腔13，第二子壳体12内具有出风腔14，进风腔13和出风腔14连通。

分流组件2包括第一分流板21和第二分流板22，第一分流板21和第二分流板22沿进风腔13的长度方向(例如图1中所示的上下方向)设在进风腔13内，第一分流板21和第二分流板22沿第一方向(例如图1中所示的左右方向)间隔开。

多个叶片3沿第一方向间隔开地设在进风腔13和出风腔14的连通处，壳体1上设有多个通孔15，多个通孔15在第一方向上位于相邻的两个叶片3之间。

探测器的探头和通孔15配合以便通过通孔15测量通孔15处的气流的流速和压力。

根据本发明实施例的试验台100具体实施过程如下：

气流从进风腔13的上端流入进风腔13内，在进风腔13内沿左右方向设有间隔开的第一分流板21和第二分流板22，第一分流板21和第二分流板22可将进风腔13分割成第一子腔131、第二子腔132和第三子腔133。其中，第二子腔132为主流气流的流通腔，第二子腔132位于第一子腔131和第三子腔133之间。

进风腔13的下端和出风腔14的右端连通，叶片3设在进风腔13和出风腔14的连通处，同时，在进风腔13和出风腔14的连通处设有多个通孔15，通孔15沿前后方向贯穿壳体1，通孔15在左右方向上位于相邻的叶片3之间。

探测器可设置在壳体1的外部，探测器的探头可穿过通孔15后伸入壳体1内，探测器的探头用于测量通孔15处的气流的流速和压力。

其中，第一分流板21和第二分流板22的存在使得流入进风腔13中的气流分别从第一子腔131、第二子腔132和第三子腔133向进风腔13的下端流动。且使得气流在通过第一分流板21和第二分流板22时，位于第二子腔132内气流的流速均匀，且气流在第一分流板21和第二分流板22附近不发生扩散现象，有利于提高探测器测量结果的准确性。

由此，根据本发明实施例的试验台100具有使进气腔11内的气流的流速均匀、气流不发生扩散和气流测量结果更准确的优点。

在一些实施例中，如图1-图2所示，第一子壳体11包括沿第一方向相对设置的第一侧壁111和第二侧壁112，第一分流板21和第二分流板22沿第一方向可移动地设在进风腔13内。在第一方向上，第一分流板21位于第一侧壁111和第二分流板22之间，第二分流板22位于第一分流板21和第二侧壁112之间。且第一侧壁111、第二侧壁112、第一分流板21和第二分流板22相互平行。

具体地，如图1-图2所示，第一侧壁111、第二侧壁112、第一分流板21和第二分流板22在上下方向相互平行，由此，使得在进风腔13内流动的气流的流向与第一侧壁111、第二侧壁112、第一分流板21和第二分流板22相互平行，使得进风腔13内的气流在流动时不会与第一侧壁111、第二侧壁112、第一分流板21和第二分流板22发生干扰，使得进风腔13内的气流的流向稳定，有利于提高探测器测量结果的准确性。

在一些实施例中，如图2所示，当进风腔13内的气流的流速大于等于预设值时，在第一方向上，第一分流板21和第二分流板22之间的间距为第一侧壁111和第二侧壁112之间的间距的0.6-0.7。当进风腔13内的气流的流速小于预设值时，在第一方向上，第一分流板21和第二分流板22之间的间距为第一侧壁111和第二侧壁112之间的间距的0.8-0.9。

具体地，预设值可根据试验台100的实际情况进行设定。当进风腔13内的气流的流速大于等于预设值时，即进风腔13内的气流的流速较高时，进风腔13内的气流容易发生扩散，因此，可将第一分流板21与第二分流板22之间的间距缩小，减少气流发生扩散的概率，有利于提高探测器测量结果的准确性。

当进风腔13内的气流的流速小于预设值时，即进风腔13内的气流的流速较低时，风腔13内的气流发生扩散的概率降低，因此，可将第一分流板21与第二分流板22之间的间距扩大，使得主流气流的流量增大，以使更多的主流气流流过通孔15，提高了探测器的测量范围，有利于提高探测器测量结果的准确性。

在一些实施例中，如图1-图2所示，当进风腔13内的气流的流速大于等于预设值时，在第一方向上，第一分流板21和第二分流板22之间的间距为第一侧壁111和第二侧壁112之间的间距的2/3。当进风腔13内的气流的流速小于预设值时，在第一方向上，第一分流板21和第二分流板22之间的间距为第一侧壁111和第二侧壁112之间的间距的8/9。

具体地，预设值可根据试验台100的实际情况进行设定，本发明的试验台100可根据进风腔13内的气流的流速调节第一分流板21和第二分流板22之间的间距，有利于提高测量结果的准确性。

在一些实施例中，如图1-图2所示，进风腔13具有沿其长度方向(例如图1中所示的上下方向)相对的进口端(例如图1中进风腔13的上端)和出口端(例如图1中进风腔13的下端)。出口端和出口腔14连通，第一分流板21和第二分流板22的长度相等，第一分流板21的一端(例如图2中第一分流板21的下端)设在出口端，第一分流板21的另一端(例如图2中第一分流板21的上端)邻近或设在进口端。第二分流板22的一端(例如图2中第二分流板22的下端)设在出口端，第二分流板22的另一端(例如图2中第二分流板22的上端)邻近或设在进口端。

具体地，第一分流板21和第二分流板22的长度相等，使得第一分流板21和第二分流板22对气流的分流效果一致，使得气流既不会向第一分流板21所在的一侧扩散，也不会向第二分流板22所在的一侧扩散。

第一分流板21的下端和第二分流板22的下端均设在进风腔13的下端处，使得进风腔13中的气流被分流后不会在进风腔13中再发生混流，使得在第二子腔132中流通的主流气流的流速稳定，使得主流气流可稳定地流过通孔15所在的检测区域，有利于提高测量结果的准确性。

第一分流板21的上端和第二分流板22的上端应该尽可能的设在进风腔13的上端处，由此，可进风腔13内能够最大的延长第一分流板21和第二分流板22的长度，第一分流板21和第二分流板22的长度越长对气流的分流效果越好，有利于提高测量结果的准确性。

在一些实施例中，如图2所示，在进风腔13的长度方向上，第一分流板21的一端(例如图2中第一分流板21的下端)和叶片3的顶端对齐，第二分流板22的一端(例如图2中第二分流板22的下端)和叶片3的顶端对齐。

具体地，通孔15在左右方向位于相邻的叶片3之间，且部分通孔15在上下方向上位于叶片3的顶端的上方。而第一分流板21的下端和第二分流板2 2的下端与叶片3的顶端对齐，使得在第一分流板21和第二分流板22之间流通的主流气流在流过通孔15区域时，不会收到分流气流的干扰，有利于提高测量结果的准确性。

在一些实施例中，第一分流板21的长度大于等于5倍的叶片3的弦长，可以理解的是，第一分流板21的长度等于第二分流板22的长度，且第一分流板21和第二分流板22的长度越长，第一分流板21和第二分流板22对气流的分流效果越好，越有利于减少气流的扩散，有利于提高测量结果的准确性。

在一些实施例中，出风腔14的长度为叶片3的弦长的100％-200％，可以理解的是，出风腔14的长度越短，气流能够越快的从出风腔14中流出，由于出风腔14中没有设置分流组件2，使得气流在出风腔14中会发生扩散现象，而尽可能缩短出风腔14的长度，有利于气流更快的从出风腔14中流出，降低气流发生扩散的概率，也有利于提高测量结果的准确性。

在一些实施例中，如图3所示，通孔15为圆孔，通孔15的直径为0.8-1.2mm，多个通孔15均匀地设在相邻的两个叶片3之间，相邻的通孔15之间的间距为4-6mm。可以理解的是，通过多次试验后，得出通孔15的直径为0.8-1.2mm，相邻的通孔15之间的间距为4-6mm时，既有利于探测器对壳体1内的气流进行测量，也有利于提高提高测量结果的准确性。

优选地，通孔15的直径为1.0mm，相邻的通孔15之间的间距为5mm。

在一些实施例中，如图1-图3所示，通孔15的轴向(例如图1中所示的前后方向)和进风腔13的长度方向大体垂直。由此，使得气流的流向和通孔15的轴向大体垂直，即相对于气流来说，通孔15的进气角度为0°，减少了气流从通孔15中流出的概率，使得气流的流向稳定，有利于提高测量结果的准确性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种试验台，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括第一子壳体和第二子壳体，所述第一子壳体内具有进风腔，所述第二子壳体内具有出风腔，所述进风腔和所述出风腔连通；

分流组件，所述分流组件包括第一分流板和第二分流板，所述第一分流板和所述第二分流板沿所述进风腔的长度方向设在所述进风腔内，所述第一分流板和所述第二分流板沿第一方向间隔开；

多个叶片，多个所述叶片沿所述第一方向间隔开地设在所述进风腔和所述出风腔的连通处，所述壳体上设有多个通孔，多个所述通孔在所述第一方向上位于相邻的两个所述叶片之间；

探测器，所述探测器的探头和所述通孔配合以便通过所述通孔测量所述通孔处的气流的流速和压力；

所述出风腔的长度为所述叶片的弦长的100％-200％；

所述第一子壳体包括沿所述第一方向相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一分流板和所述第二分流板沿所述第一方向可移动地设在所述进风腔内，在所述第一方向上，所述第一分流板位于所述第一侧壁和所述第二分流板之间，所述第二分流板位于所述第一分流板和所述第二侧壁之间，所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第一分流板和所述第二分流板相互平行。

2.根据权利要求1所述的试验台，其特征在于，当所述进风腔内的气流的流速大于等于预设值时，在所述第一方向上，所述第一分流板和所述第二分流板之间的间距为所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的间距的0.6-0.7，当所述进风腔内的气流的流速小于所述预设值时，在所述第一方向上，所述第一分流板和所述第二分流板之间的间距为所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的间距的0.8-0.9。

3.根据权利要求2所述的试验台，其特征在于，当所述进风腔内的气流的流速大于等于所述预设值时，在所述第一方向上，所述第一分流板和所述第二分流板之间的间距为所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的间距的2/3，当所述进风腔内的气流的流速小于所述预设值时，在所述第一方向上，所述第一分流板和所述第二分流板之间的间距为所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的间距的8/9。

4.根据权利要求1所述的试验台，其特征在于，所述进风腔具有沿其长度方向相对的进口端和出口端，所述出口端和所述出风腔连通，所述第一分流板和所述第二分流板的长度相等，所述第一分流板的一端设在所述出口端，所述第一分流板的另一端邻近或设在所述进口端，所述第二分流板的一端设在所述出口端，所述第二分流板的另一端邻近或设在所述进口端。

5.根据权利要求4所述的试验台，其特征在于，在所述进风腔的长度方向上，所述第一分流板的所述一端和所述叶片的顶端对齐，所述第二分流板的所述一端和所述叶片的顶端对齐。

6.根据权利要求4所述的试验台，其特征在于，所述第一分流板的长度大于等于5倍的所述叶片的弦长。

7.根据权利要求1所述的试验台，其特征在于，所述通孔为圆孔，所述通孔的直径为0.8-1.2mm，多个所述通孔均匀地设在相邻的两个所述叶片之间，相邻的所述通孔之间的间距为4-6mm。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的试验台，其特征在于，所述通孔的轴向和所述进风腔的长度方向大体垂直。