[发明专利]一种二元叶栅高速风洞阵风模拟装置

权利要求书

1.一种二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的阵风模拟装置包括1片横穿在风洞喷管出口或者试验段入口位置的二元的叶栅（17），还包括安装在试验段外部驱动叶栅（17）做摆动运动的驱动装置；以高速风洞来流为前方，当叶栅（17）以正弦曲线摆动时，在试验段下游区域形成以正弦形式变化的高速阵风流场；

所述的驱动装置包括固定在试验段外侧侧壁上的安装基板（15），安装基板（15）上固定有电机安装座（18）和套筒转轴安装座（19）；

驱动电机（1）固定在电机安装座（18）上，驱动电机（1）的输出轴通过联轴器（2）、滚珠轴承（3）与曲柄连轴（4）的前端面连接，曲柄连轴（4）的后端面安装角度垫块（5），角度垫块（5）、滑块连接座（6）、滑块（7）依次连接，滑块（7）装卡在导轨摇臂（8）的轨道上，滑块（7）与滑块连接座（6）之间转动连接，滑块（7）与导轨摇臂（8）之间滑动连接；导轨摇臂（8）的摆动端与套筒转轴（11）的中部通过螺钉固定连接，套筒转轴（11）的前端和后端通过分别嵌入套筒转轴安装座（19）的前端面和后端面的轴承（12）与套筒转轴安装座（19）连接；长传动轴（9）与套筒转轴（11）同轴，安装在套筒转轴（11）的中心轴线上，长传动轴（9）的后端通过胀套（10）固定，胀套（10）安装在套筒转轴（11）的后端空腔中，长传动轴（9）的前端穿过导轨摇臂（8）的摆动端通过叶栅接口（16）与叶栅（17）的前端固定连接，叶栅（17）的后端则通过随动转轴（20）安装在对侧壁板的随动座（21）上；驱动电机（1）驱动曲柄连轴（4）连续转动，带动滑块（7）沿导轨摇臂（8）的轨道前后滑动、导轨摇臂（8）的摆动端摆动，导轨摇臂（8）的摆动端通过套筒转轴（11）、胀套（10）带动长传动轴（9）、叶栅接口（16）和叶栅（17）同步摆动，实现将驱动电机（1）的单向转动转换为叶栅（17）的摆动；

编码器安装座（13）固定在套筒转轴安装座（19）上，编码器（14）的输入轴插入长传动轴（9）后端的中心沉孔，编码器（14）通过长传动轴（9）跟随叶栅（17）一起摆动，实时测量叶栅（17）的摆角；

所述的叶栅（17）为上下对称的翼面，展长为风洞试验段宽度的80%~100%，根部弦长为风洞试验段宽度的20%~25%。

2.根据权利要求1所述的二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的阵风模拟装置适用于暂冲式高速风洞或连续式高速风洞，来流马赫数范围为0.4~0.95。

3.根据权利要求1所述的二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的叶栅（17）的摆角为0°~5°。

4.根据权利要求1所述的二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的叶栅（17）的摆动频率为0~60Hz。

5.根据权利要求1所述的二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的叶栅（17）在迎角0°的对称面与风洞试验段的水平对称面重合。

6.根据权利要求1所述的二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的长传动轴（9）替换为杆式天平，杆式天平与叶栅（17）同步摆动，并测量叶栅（17）处于不同摆角的气动力和气动力矩。

7.根据权利要求1所述的二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的角度垫块（5）包括具有一系列不同角度的角度垫块（5），角度垫块（5）调整曲柄连轴（4）与的滑块（7）之间的距离；每个角度垫块（5）的角度为安装该角度垫块（5）后，叶栅（17）的最大摆角。

8.根据权利要求1所述的二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的滑块连接座（6）上设置有中心圆锥孔，滑块（7）上设置有与中心圆锥孔配合的圆锥滚珠轴承，滑块连接座（6）与滑块（7）之间通过锥孔配合方式转动连接。