[发明专利]一种测量云雾均匀性的装置

说明书

技术领域

本发明属于航空气动力风洞试验技术领域，涉及一种测量云雾均匀性的装置，具体说是结冰风洞中一种云雾参数的校准与测量设备，用于结冰试验时测量试验段云雾均匀性与云雾覆盖范围。

背景技术

在特定的气象条件下，云层中含有大量的过冷水滴，当飞机穿越含有过冷水滴的云层时，水滴会撞击到飞机的表面，并发生结冰现象。飞机结冰是影响飞机安全的一个重要因素，飞机表面结冰改变了飞机的外形,增加了表面的粗糙度,从而改变了飞机的气动特性和性能,使飞机的性能下降或使发动机失效，而且会使飞机的纵向稳定性突然恶化，甚至会出现反操纵现象，因此极易造成飞机失事，严重地威胁着飞行安全。

风洞试验、数值模拟和飞行试验是进行飞机结冰研究的三大重要手段，其中结冰风洞试验是最基本的手段。结冰风洞通过喷雾系统、制冷系统等在试验段中建立过冷水滴云雾流场，来模拟空中的结冰气象条件，因此结冰试验前需要对试验段流场中的云雾参数进行校准与测量。我国的大、中型结冰风洞建设才刚刚起步，尚未具有一种比较好的风洞中云雾参数测量装置。

发明内容

本发明的目的是：针对云雾参数的校准与测量，提出一种能够测量云雾均匀性的装置——格栅，安装在结冰风洞试验段中。本发明解决的问题是对结冰风洞试验段的云雾参数进行校准与测量。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种测量云雾均匀性的装置，包括水平肋板[1]、垂直肋板[2]、边框[3]、固定螺栓[5]和转接件[6]；

其中，多条水平肋板[1]与多条垂直肋板[2]等间距排列为格栅，格栅的格孔为尺寸完全相同的正方形，格栅镶嵌在边框[3]内，格孔在风洞试验段[4]横截面内均匀分布，并充满风洞试验段[4]横截面；转接件[6]固定在边框[3]的顶部和底部；测量云雾均匀性的装置组装完成后，放置在风洞试验段[4]内模型旋转中心位置，通过固定螺栓[5]将转接件[6]固定在风洞试验段[4]内，格栅横截面与风洞试验段[4]轴线垂直。

其特征在于，所述装置由10个水平肋板[1]和10个垂直肋板[2]组成，肋板厚度3mm，深度40mm，肋板之间的间距都是相等的，共有81个内格。

其特征在于，所述装置通过4个转接件[6]与风洞试验段[4]连接。

其特征在于，所述装置采用一块钢板整体加工制成，为保证格栅的平行度，采用了线切割的加工工艺，保证了水平肋板与垂直肋板之间的垂直度。

其特征在于，所述装置采用不锈钢材质加工，防止在云雾潮湿的工作环境中锈蚀。

有益效果：

本发明的一种测量云雾均匀性的装置，采用一块钢板整体加工和线切割的加工工艺，能够保证格栅的平行度和肋板垂直度，从而保证云雾参数的测量精准度。

附图说明

图1为测量云雾均匀性的装置正视图；

图2为测量云雾均匀性的装置侧视图；

图3为测量云雾均匀性的装置在风洞试验段中安装位置图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1-2所示，本发明的一种测量云雾均匀性的装置，包括水平肋板[1]、垂直肋板[2]、边框[3]、固定螺栓[5]和转接件[6]；多条水平肋板[1]与多条垂直肋板[2]等间距排列为格栅，格栅的格孔为尺寸完全相同的正方形，格栅镶嵌在边框[3]内，格孔在风洞试验段[4]横截面内均匀分布，并充满风洞试验段[4]横截面；转接件[6]固定在边框[3]的顶部和底部；测量云雾均匀性的装置组装完成后，放置在风洞试验段[4]内模型旋转中心位置，通过固定螺栓[5]将转接件[6]固定在风洞试验段[4]内，格栅横截面与风洞试验段[4]轴线垂直。

格栅由10个水平肋板[1]和10个垂直肋板[2]组成，肋板厚度3mm，深度40mm，肋板之间的间距都是相等的，共有81个内格，整块格栅通过4个转接件与试验段连接。为保证格栅的平行度，肋板没有采用焊接的方式，而是用一块钢板整体加工，为防止生锈，格栅采用不锈钢材料加工制造。格栅用于结冰风洞中，测量结冰试验时试验段中云雾均匀性和覆盖范围，使用时安装在试验段中模型旋转中心位置。

本发明装置的工作原理为：将测量云雾均匀性的装置安装在结冰风洞试验段中模型旋转中心位置，格栅横截面与试验段中心轴线垂直。在一定的风速下，在-20℃以下的霜冰结冰条件，喷雾系统连续喷雾100秒，水滴撞击在迎风面厚度为3mm的肋板上会立即结冰并增长厚度，使用卡尺测量肋板上的结冰厚度，得到试验段中云雾均匀性和覆盖范围。