一种风洞边界层控制调整装置的制作方法

本发明涉及风洞，具体为一种风洞边界层控制调整装置。

背景技术：

1、汽车风洞在汽车设计和研发中扮演着至关重要的角色，通过模拟真实行驶环境中的气流情况，为汽车的气动性能研究提供重要的数据支持。而风洞稳定段则是风洞系统中的关键环节之一，其主要任务是确保风洞试验环境的稳定性，以获得准确可靠的试验结果。

2、汽车风洞稳定段通常由多种装置组成，包括气流平直化装置、边界层控制装置和气流均匀化装置等。这些装置通过调节和控制气流的流动状态，使得试验段内的气流分布均匀、流速稳定，从而保证试验环境的稳定性和可控性。边界层控制装置是风洞稳定段中的重要组成部分，其主要作用是控制气流边界层的厚度和速度分布，减小边界层对试验结果的影响。通过精确调节边界层控制装置，可以实现对气流流动的精确调节，确保试验段内的气流运动稳定和可控。

3、现有的风洞边界层控制调整主要通过控制风洞进口和出口的风量和速度的调节方式进行汽车风洞边界层控制，风洞进口和出口的风量和速度调节可能受限于风洞系统的设计和设备性能，调节精度较低，无法实现对边界层的精确控制，对进口和出口风量和速度进行调节可能需要消耗大量的能源，特别是在需要频繁调节或调节幅度较大的情况下，会导致能源浪费。此外，调节风洞进口和出口的风量和速度可能会对风洞内部的气流分布、压力分布等参数产生影响，可能会影响试验结果的准确性。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明所采用的技术方案为：一种风洞边界层控制调整装置，包括：导风筒、驱动套组和导流块以及固定安装于导风筒内外两侧的第一驱动缸和第二驱动缸，所述导风筒的内侧固定安装有导滑耳，所述驱动套组包括联动套、联动环以及分别与联动套表面连接的若干第一连杆和若干与联动环表面活动连接的第二连杆，所述导流块的表面设有活页板，且活页板的表面转动安装有耳杆，所述联动环滑动套接于第一驱动缸的表面，所述第一驱动缸和第二驱动缸的输出端分别与联动套和联动环的表面固定连接，所述第二连杆的两端分别与联动环表面和导流块的一端转动连接，所述第二连杆的表面固定安装有导风板，所述导风板的两端延伸至联动环表面和导流块表面，所述联动环滑动套接于导滑耳的表面;

3、所述导流块呈圆周方向均匀分布且与第二连杆和第一连杆一一对应布置，所述导流块的表面设有对向导风筒轴心线的第一导面和第二导面，所述第一导面和第二导面的一端相连接且圆滑过渡，所述第一导面和第二导面的斜面倾角和长度均不同，所述第二导面位于导流块靠近导风筒的一侧且长度大于第一导面的长度，所述第一导面和第二导面之间连接角为钝角。

4、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导流块表面呈圆滑光面状，所述导流块在初始状态下与导风筒轴心线平行布置。

5、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一导面的一端与导风板表面的一端相互抵接，且连接处平滑过渡，所述导流块与第一连杆的连接面呈平面。

6、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述联动套和联动环呈圆环形且与导风筒同心布置，所述联动环包括若干相邻组接的圆弧段和直线段，且第二连杆的一端与联动环的直线段相连接。

7、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述耳杆为双连杆结构，且两个连杆的一端相互转动连接，两个连杆的另一端均与活页板的表面转动连接，两个连杆的连接端与第一连杆的端部转动连接。

8、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一驱动缸和第二驱动缸为电动执行缸结构，所述第一驱动缸和第二驱动缸方向平行布且分别呈圆周方向布置于导风筒的外侧和内侧，所述第一驱动缸和第二驱动缸为伺服驱动杆结构且输入端电性连接有伺服控制系统。

9、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述伺服控制系统的输入端电性连接有控制器，所述控制器的输入端电性连接有用于检测导流块的位置和姿态的传感器组。

10、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述传感器选择包括编码器、位移传感器用于实时监测导流块的状态，控制算法采用pid控制算法。

11、本发明所取得的有益效果为：

12、1.本发明中，通过设置新型风洞出口导向结构，利用导流块在第一驱动缸和第二驱动缸的驱动控制下进行偏转运动，以限制或改变风向口，并以气流聚合导向和扩散方式改变气流流向和速度分布，从而调节边界层的形成和演变，通过合理设置导流块的偏向角度，可以实现对边界层的精确控制，包括边界层的厚度、速度剖面和湍流特性等。

13、2.本发明中，通过设置新型导流块结构，导流块表面的第一导面和第二导面在角度调节中，可通过改变不同斜面径向对向气流流动方向，进行气流流动引导，进而调节试验段内的流场结构和气动特性，提高对气流改变适用范围，更有效地影响边界层的变化。

14、3.本发明中，由若干导流块环周组合形成风口结构，进行气流运动导向，将气流引导到特定的试验区域，改善试验段内的气流分布均匀性，减小边界层对试验结果的影响，提高试验结果的可重复性和可靠性。

技术特征：

1.一种风洞边界层控制调整装置，其特征在于，包括：导风筒（100）、驱动套组（200）和导流块（300）以及固定安装于导风筒（100）内外两侧的第一驱动缸（110）和第二驱动缸（120）；

2.根据权利要求1所述的一种风洞边界层控制调整装置，其特征在于，所述导流块（300）呈圆周方向均匀分布且与第二连杆（240）和第一连杆（230）一一对应布置，所述导流块（300）的表面设有对向导风筒（100）轴心线的第一导面（301）和第二导面（302），所述第一导面（301）和第二导面（302）的一端相连接且圆滑过渡，所述第一导面（301）和第二导面（302）的斜面倾角和长度均不同；

3.根据权利要求1所述的一种风洞边界层控制调整装置，其特征在于，所述导流块（300）表面呈圆滑光面状，所述导流块（300）在初始状态下与导风筒（100）轴心线平行布置。

4.根据权利要求2所述的一种风洞边界层控制调整装置，其特征在于，所述第一导面（301）的一端与导风板（260）表面的一端相互抵接，且连接处平滑过渡，所述导流块（300）与第一连杆（230）的连接面呈平面。

5.根据权利要求1所述的一种风洞边界层控制调整装置，其特征在于，所述联动套（210）和联动环（220）呈圆环形且与导风筒（100）同心布置，所述联动环（220）包括若干相邻组接的圆弧段和直线段，且第二连杆（240）的一端与联动环（220）的直线段相连接。

6.根据权利要求1所述的一种风洞边界层控制调整装置，其特征在于，所述耳杆（250）为双连杆结构，且两个连杆的一端相互转动连接，两个连杆的另一端均与活页板（310）的表面转动连接，两个连杆的连接端与第一连杆（230）的端部转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种风洞边界层控制调整装置，其特征在于，所述第一驱动缸（110）和第二驱动缸（120）为电动执行缸结构，所述第一驱动缸（110）和第二驱动缸（120）方向平行布且分别呈圆周方向布置于导风筒（100）的外侧和内侧，所述第一驱动缸（110）和第二驱动缸（120）为伺服驱动杆结构且输入端电性连接有伺服控制系统。

8.根据权利要求7所述的一种风洞边界层控制调整装置，其特征在于，所述伺服控制系统的输入端电性连接有控制器，所述控制器的输入端电性连接有用于检测导流块的位置和姿态的传感器组。

9.根据权利要求8所述的一种风洞边界层控制调整装置，其特征在于，所述传感器选择包括编码器、位移传感器用于实时监测导流块的状态，控制算法采用pid控制算法。

技术总结本发明涉及风洞技术领域，具体为一种风洞边界层控制调整装置，包括：导风筒、驱动套组和导流块以及固定安装于导风筒内外两侧的第一驱动缸和第二驱动缸，导风筒的内侧固定安装有导滑耳，驱动套组包括联动套、联动环以及分别与联动套表面连接的若干第一连杆和若干与联动环表面活动连接的第二连杆。本发明中通过设置新型风洞出口导向结构，利用导流块在第一驱动缸和第二驱动缸的驱动控制下进行偏转运动，以限制或改变风向口，并以气流聚合导向和扩散方式改变气流流向和速度分布，从而调节边界层的形成和演变，通过合理设置导流块的偏向角度，可以实现对边界层的精确控制，包括边界层的厚度、速度剖面和湍流特性等。技术研发人员：李小影,胡博,张敏杰,戴浩,纪昌宇受保护的技术使用者：溧阳气动创新研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25