[发明专利]一种柔性充气风洞试验模型压力自适应调节装置及方法

说明书

本发明提供一种柔性充气风洞试验模型压力自适应调节装置及方法，柔性充气风洞试验模型压力自适应调节装置包括气源组件，压力调节和监测管路，和压力控制系统，仅在试验模型开设一个通气孔即可同时完成压力监测及气体充放气功能，压力控制系统能实时采集试验模型内部压力并调整管路通放气状态，且能进一步控制充放气速度，保证了试验模型内部压力的稳定性，使试验模型内部压力实现快速、精确调节。

技术领域

本发明属于风洞试验装置领域，涉及一种柔性充气风洞试验模型压力自动调整管路，特别涉及一种柔性充气风洞试验模型压力自适应调节装置及方法。

背景技术

柔性充气风洞试验模型由于在制作、安装和配合过程中容易产生微小孔而产生漏气，特别是在风洞试验过程中，由于风洞来流的风压使柔性充气模型在漏点处的压力泄露严重，另外柔性充气模型处在不同工况下，由于迎风面的改变也存在在模型内部压力增大的情况，给风洞试验带来安全隐患。同时传统方式在模型上的开孔过多会带来更多的泄露风险，多余的管路也会影响模型受力从而影响风洞试验数据准确性。

为了保证试验数据的高度准确性需要保证充气模型内部压力保证在一个较高水平的稳定条件，需要使风洞试验模型能够在风洞试验过程中实时快速调整模型内部压力。传统调压装置中的压力调节回路采用开关式调节方法，但这种方法难以实现较高的压力调节精度，并且在压力超出预设压力时无法进行调整，导致整体调节时间加大，难以满足风洞试验的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种柔性充气风洞试验模型压力自适应调节装置及方法，柔性充气风洞试验模型压力自适应调节装置包括气源组件，压力调节和监测管路，和压力控制系统，根据试验模型内部实时压力，控制管路的充气和放气以及充放气流速，使试验模型内部压力实现快速、精确调节。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种柔性充气风洞试验模型压力自适应调节装置，包括：气源组件，压力调节和监测管路和压力控制系统；

气源组件通过压力调节和监测管路与试验模型连接；试验模型通过压力调节和监测管路与外部环境连接；试验模型通过压力调节和监测管路与压力控制系统连接；

气源组件：提供气源动力并使气体以稳定压力输入压力调节和监测管路；

压力调节和监测管路：与试验模型连接，监测试验模型内部实时压力并输送至压力控制系统；实现对试验模型的充气和放气功能；

压力控制系统：接收压力调节和监测管路输入的实时压力并进行判断，根据判断结果向压力调节和监测管路输出控制信号，实现压力调节和监测管路充放气功能的切换，并控制气体流速。

进一步的，气源组件包括空气压缩机、减压阀和球阀，所述空气压缩机、减压阀和球阀依次连接，球阀出口连接压力调节和监测管路。

进一步的，压力调节和监测管路包括第一电气比例流量阀、单向阀、电控二位三通换向阀、第二电气比例流量阀、压力探针组件、压力检测装置；

第一电气比例流量阀的入口连接气源组件中的球阀出口，第一电气比例流量阀出口连接单向阀的入口，用于控制管路向试验模型的充气速度；

单向阀出口连接电控二位三通换向阀入口，保证管路中气体为单向流动；

压力探针组件通过试验模型通气孔伸入试验模型内部，且与压力监测装置连接，压力监测装置用于测量试验模型内部的实时压力；压力探针组件同时设有气体出入口，通过气体出入口，气体在管路和试验模型之间传输；

电控二位三通换向阀第一出口连接压力探针组件的气体出入口，电控二位三通换向阀第二出口连接第二电气比例流量阀入口，通过改变电控二位三通换向阀的入口、第一出口和第二出口的通断状态，使试验模型实现充气或放气功能。