Аэродинамический стенд

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2558718:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (МГСУ) (RU)

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики, в частности к низкоскоростным аэродинамическим трубам, и может быть использовано для получения воздушных потоков. Устройство содержит вентиляторную установку, замкнутый канал переменного поперечного сечения, прямой канал, форкамеру, коллектор (сопло), рабочий участок с зоной для модельных испытаний, обратный канал, направляющие лопатки, установленные в углах поворота замкнутого канала, детурбулизирующую сетку и хонейкомб. При этом угол поворота, расположенный перед коллектором, составляет более 90°. Технический результат заключается в возможности получения прямолинейной эпюры скорости потока на выходе из коллектора (сопла) при ограниченной длине форкамеры. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики, в частности к низкоскоростным дозвуковым аэродинамическим установкам и может быть использовано для получения потоков с прямолинейной эпюрой скоростей на выходе из коллектора (сопла) при ограниченной длине форкамеры.

Известна дозвуковая аэродинамическая труба, содержащая замкнутый канал переменного сечения, вентиляторную установку, форкамеру, коллектор (сопло), открытую рабочую часть, обратный канал. В плане проточная часть канала имеет четыре поворота, каждый из которых равен 90 градусов (авторское свидетельство №326474, опубликовано 09.01.1972 г. М. Кл. G01т 9/00).

Известна аэродинамическая труба, содержащая форкамеру с детурбулизирующими сетками, сопло, рабочую часть, диффузор, обратный канал, в котором установлен вентилятор и располагаются отверстия для ввода охлаждающего воздуха в проточную часть трубы и для вывода нагретого воздуха. Проточная часть в плане имеет четыре поворота с углами, равными 90 градусов (авторское свидетельство №384037, опубликовано 23.05.1973 г. М. Кл.G01m 9/00).

Недостатком данных конструкций является то, что при уменьшении длины форкамеры возможно нарушение прямолинейности эпюры потока, выходящего из коллектора (сопла) за счет инерционных свойств на втором повороте от вентилятора по направлению потока.

Цель изобретения заключается в получении прямолинейной эпюры скорости потока на выходе из коллектора (сопла) при ограниченной длине форкамеры. Данная цель достигается увеличением угла поворота, расположенного перед коллектором (соплом), более 90 градусов.

Аэродинамический стенд содержит вентиляторную установку, замкнутый канал переменного поперечного сечения, прямой канал, форкамеру, коллектор (сопло), рабочий участок с зоной для модельных испытаний, обратный канал, направляющие лопатки, установленные в углах поворота замкнутого канала, детурбулизирующую сетку и хонейкомб. При этом угол второго по потоку поворота от вентиляторной установки замкнутого канала составляет более 90 градусов. Конструкция позволяет получить прямолинейную эпюру скорости потока на выходе из коллектора (сопла) при ограниченной длине форкамеры.

Схема предлагаемой конструкции приведена на чертеже, фиг.1. Аэродинамическая труба малых дозвуковых скоростей представляет собой проточную часть 1 в виде замкнутого контура, вентиляторную установку 2, форкамеру 3, коллектор 4, длинную рабочую часть 5, зону для модельных исследований 6, направляющие лопатки 7, установленные в углах поворота. Перед коллектором установлены хонейкомб 8 и детурбулизирующая сетка 9. Длина форкамеры имеет минимальную величину из-за необходимости иметь как можно большую длину рабочей части 5 в условиях стесненной компоновочной схемы.

Второй поворот от вентилятора по потоку имеет в плане угол, превышающий 90 градусов. Исследования с помощью математического моделирования показали, что увеличение угла поворота сверх 90 градусов значительно улучшает форму эпюры скоростей на выходе из коллектора (сопла), уменьшая ее неравномерность в горизонтальной плоскости.

На фиг.2 показаны эпюры скорости потока непосредственно на срезе выхода из коллектора (сопла). Анализ эпюр показывает, что с увеличением угла поворота неравномерность графиков снижается. Минимального значения неравномерность эпюры достигает при угле, равном 100 градусов.

В табл.1 приведены значения безразмерного коэффициента неравномерности эпюры скорости воздушного потока в зависимости от угла второго поворота. Коэффициент неравномерности здесь принят как отношение половинной разности максимальной и минимальной скоростей эпюры к средней скорости.

Таблица 1
Зависимость коэффициента неравномерности эпюры скорости потока K от значения угла второго поворота
Значение угла второго поворота, градусы	Коэффициент неравномерности K
90	7,3
95	5,8
100	2,4

Дальнейшее спрямление эпюры выходной скорости осуществляется в результате доводочных работ при настройке стенда и пуска его в эксплуатацию, например, за счет регулировки углов установки направляющих лопаток в первом и втором (по потоку) углах поворота.

1. Аэродинамический стенд, включающий замкнутый канал переменного поперечного сечения, вентиляторную установку, прямой участок замкнутого канала, детурбулизирующую сетку, хонейкомб, форкамеру, коллектор (сопло), рабочий участок, направляющие лопатки, установленные в углах поворота, отличающийся тем, что с целью снижения неравномерности эпюры скорости потока, выходящего из коллектора, угол поворота, расположенного перед коллектором, более 90°.

2. Аэродинамический стенд по п.1, отличающийся тем, что угол поворота, расположенного перед коллектором, составляет 100°.

Похожие патенты:

Аэродинамическая труба // 2526515

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к аэродинамическим установкам (трубам), и может быть использовано для испытаний моделей лопастей воздушных винтов.

Способ создания потока газа в гиперзвуковой аэродинамической трубе и аэродинамическая труба // 2526505

Группа изобретений относится к гиперзвуковым аэродинамическим трубам (АДТ). Способ включает генерацию газа высокого давления из жидкого газа путем его газификации, регулирование давления и нагрев газа, охлаждение стенок сопла, рабочей части и диффузора, охлаждение рабочего газа в газоохладителе, создание разрежения в вакуумной камере, откачку газа из вакуумной камеры производят с помощью ККН, вымораживая рабочий газ на криопанелях в твердую фазу.

Симулятор свободного падения (варианты) и вентиляционное устройство для него // 2516947

Симулятор свободного падения с замкнутой циркуляцией воздуха включает в себя камеру парения, в которой люди могут парить вследствие направленного вертикально вверх воздушного потока, с нижним отверстием на нижнем конце и верхним отверстием на верхнем конце, замкнутый воздухопровод с нагнетателем, который соединяет нижнее отверстие и верхнее отверстие камеры парения, отверстие впуска воздуха и отверстие выпуска воздуха для обмена воздуха внутри воздухопровода, отклоняющие устройства, отклоняющие пластины, которые изменяют направление воздушного потока внутри воздухопровода в угловых зонах и в зонах малого радиуса изгиба.

Способ создания потока газа в гиперзвуковой вакуумной аэродинамической трубе и аэродинамическая труба // 2482457

Изобретение относится к области промышленной аэродинамики, в частности к гиперзвуковым аэродинамическим трубам (АДТ). .

Аэродинамическая труба с рабочей частью открытого типа для классических и ветровых исследований // 2462695

Изобретение относится к области приборостроения и может быть широко использовано для решения разных задач экспериментальной аэродинамики, в частности для экспериментальных диагностических измерений параметров газового потока.

Способ создания потока газа в рабочей части аэродинамической трубы и аэродинамическая труба // 2451274

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики, в частности к аэродинамическим трубам (АДТ) криогенного типа. .

Импульсная аэродинамическая труба // 2439523

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использовано для получения гиперзвукового потока газа в диапазоне чисел Маха 4-20 в лабораторных условиях.

Аэродинамическая труба // 2436058

Способ определения характеристик штопора модели летательного аппарата и устройство для его осуществления // 2410659

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к определению характеристик штопора геометрически и динамически подобной свободно летающей модели летательного аппарата (ЛА) в воздушном потоке вертикальной аэродинамической трубы.

Способ установки и ориентации модели в аэродинамической трубе и устройство для его реализации (варианты) // 2396532

Изобретение относится к экспериментальной аэрогазодинамике, в частности к средствам для установки и перемещения моделей различных летательных аппаратов в рабочих частях аэродинамических труб с высокими значениями скоростных напоров.

Способ подготовки газа для исследований в гиперзвуковой аэродинамической трубе и устройство для его осуществления (варианты) // 2595324

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использовано при исследовании характеристик летательных аппаратов. В способе подготовки газа для исследований в гиперзвуковой аэродинамической трубе, содержащем операцию разогрева требуемого количества газа до температуры торможения Т0 и операцию его пропускания с требуемыми давлением торможения Р0 и температурой торможения Т0 через аэродинамическое сопло, параллельно разогревают две порции газа до разных среднемассовых температур в двух нагревателях газа. В первом - до максимальной температуры T1, которую допускает конструкция нагревателя газа и которая превышает температуру торможения Т0 (Т1>Т0), во втором - до температуры Т2, меньшей температуры торможения Т0 (Т2<Т0). Затем смешивают порции газа за нагревателями газа и пропускают через нивелирующий нагреватель газа и направляют в аэродинамическое сопло аэродинамической трубы. Также предложено устройство для подготовки газа для исследований в гиперзвуковой аэродинамической трубе, которое содержит источники рабочего газа, основной, дополнительный и нивелирующий нагреватели газа, камеру смешивания, систему регулирования расхода газа через нагреватели газа, аэродинамическое сопло, рабочую часть, систему выхлопа. Технический результат - обеспечение возможности увеличения расхода и тепловой мощности потока рабочего газа через гиперзвуковую аэродинамическую трубу и расширение области режимов эксплуатации. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Дозвуковая аэродинамическая труба с пульсирующей составляющей скорости потока // 2603234

Изобретение относится к аэродинамическим трубам замкнутого типа и может быть использовано для проведения различных испытаний моделей летательных аппаратов, наземного транспорта, зданий, сооружений, мостов. Устройство содержит форкамеру, коллектор, открытую рабочую часть, диффузор длиной L со сквозными демпфирующими отверстиями суммарной площадью от 0,4 до 0,5 площади S выходного сечения коллектора с расположением рядов отверстий на расстоянии от 0,6-0,9 диаметра D коллектора до L/3 длины диффузора от его входного сечения, кольцевой раструб над диффузором, поворотные секции с поворотными лопатками, возвратный канал, лопастной вентилятор, размещенный за диффузором. При этом в диффузор встроен механизм затвора демпфирующих отверстий. Технический результат заключается в возможности упрощения управления совокупностью пульсирующих параметров потока в аэродинамической трубе. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

Дозвуковая аэродинамическая труба с низким уровнем пульсаций потока инфразвукового диапазона // 2605643

Изобретение относится к аэродинамическим трубам и может быть использовано для проведения различных испытаний моделей летательных аппаратов, наземного транспорта, зданий, сооружений, мостов. Аэродинамическая труба содержит форкамеру, коллектор, демпфирующие пластины на выходе коллектора, открытую рабочую часть, диффузор со сквозными демпфирующими отверстиями с расположением рядов отверстий на расстоянии от входного сечения диффузора, кольцевой раструб над диффузором, поворотные секции с поворотными лопатками, один возвратный канал, лопастный вентилятор, размещенный за диффузором. При этом диффузор имеет дополнительные сквозные демпфирующие отверстия, расположенные по отношению к уже имеющимся отверстиям на некотором расстоянии, а также отверстия, расположенные с зазором между лопастным вентилятором и диффузором и по отношению к имеющимся на расстоянии. Технический результат заключается в снижении пульсаций потока в инфразвуковом диапазоне, устранении вибраций трубы и здания, устранении вредного воздействия на здоровье обслуживающего персонала. 2 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ сооружения аэродинамической трубы // 2619131

Изобретение относится к аэродинамическим трубам и может быть использовано для проведения различных испытаний моделей летательных аппаратов, парашютных систем, тренировки спортсменов в условиях, соответствующих свободному падению в атмосфере, а также в качестве развлекательного аттракциона для граждан. Способ включает возведение аэродинамической камеры, нагнетателей воздуха и силового привода нагнетателей. Силовой привод выполняют в виде гидроагрегатов-генераторов пневматической энергии, напрямую преобразующих энергию потока воды в энергию сжатого воздуха. Гидроагрегаты помещают в русло водотока параллельно скорости движения воды. Полученную гидроагрегатами пневматическую энергию накапливают в пневматических аккумуляторах, из которых поток воздуха направляют в расширители и затем в аэродинамическую камеру. Технический результат заключается в возможности использования для работы трубы энергии, выработанной из возобновляемых источников энергии, природных низконапорных водотоков. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Гиперзвуковая ударная аэродинамическая труба // 2621367

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики, в частности к вакуумным аэродинамическим установкам, обеспечивающим моделирование условий полета летательных аппаратов (ЛА) в верхних слоях атмосферы и в космическом пространстве, и может быть использовано для получения гиперзвукового потока газа с большими числами Маха в лабораторных условиях. Гиперзвуковая ударная аэродинамическая труба содержит образующие общий канал, последовательно между собой соединенные камеру высокого давления, цилиндрический канал и гиперзвуковое сопло, выходящее в вакуумную камеру, средства перекрытия канала, установленные между камерой высокого давления и цилиндрическим каналом и между цилиндрическим каналом и входом в сопло, и регистрирующую аппаратуру. При этом концевая часть сопла снабжена выполненными в его стенке и выходящими внутрь сопла каналами, объемы которых внутри стенки соединены между собой и через управляемый клапан с источником вакуума более высоким, чем в вакуумной камере. Технический результат заключается в повышении достоверности данных, получаемых при исследовании моделей гиперзвуковых летательных аппаратов в лабораторных исследованиях. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Импульсная аэродинамическая труба с электродуговым или комбинированным подогревом рабочего газа // 2638087

Импульсная аэродинамическая труба с электродуговым или комбинированным подогревом рабочего газа относится к области экспериментальной аэродинамики. Аэродинамическая труба содержит форкамеру с электродами, отделенную от газодинамического тракта трубы диафрагмой, и двуступенчатый поршень, образующий дифференциальный мультипликатор давления, надпоршневое пространство которого соединено с источником толкающего газа, быстродействующий клапан запуска системы стабилизации, контактирующий через поршень дифференциального мультипликатора давления с полостью форкамеры, которая содержит устройство принудительного вскрытия диафрагмы, размещенное на выходе из форкамеры. Поршень быстродействующего клапана выполнен полым в виде стакана, открытая часть которого обращена к полости с запирающим давлением, а закрытая глухая часть запирает отверстие подачи толкающего газа в надпоршневое пространство мультипликатора давления, при этом канал высокого давления, связывающий поршень со штоком с полостью форкамеры, заполнен жидкостью и закрыт со стороны форкамеры поршнем, а устройство принудительного вскрытия диафрагмы дополнительно снабжено внешней электрической схемой управления вскрытием диафрагмы и содержит связанную с форкамерой пневмомеханическую блокировку, которая дает разрешение на вскрытие диафрагмы только при росте давления в форкамере при теплоподводе. Технический результат заключается в повышении надежности и безопасности при эксплуатации импульсных аэродинамических труб кратковременного действия. 3 ил.