[发明专利]一种龙卷风试验入口攻角智能调控装置及方法

权利要求书

1.一种龙卷风试验入口攻角智能调控装置，其特征在于，包括：

主控计算机、攻角调控装置、入口风速测试模块以及龙卷风模拟器内部PIV模块，其中，所述主控计算机与攻角调控装置、入口风速测试模块以及龙卷风模拟器内部PIV模块之间采用无线连接传输数据；

所述攻角调控装置包括：入流外延段，包括多个，多个所述入流外延段环形布置于龙卷风模拟器入流区的外围，每个入流外延段内均设有：

两块导流板，分别是第一导流板和第二导流板，所述第一导流板通过第一水平转轴设置在入流外延段内腔上部，所述第二导流板通过第二水平转轴设置在入流外延段内腔下部且第二导流板与第一导流板平行布置；

转角驱动装置，用于驱动所述水平转轴转动，以带动两块导流板以相同的转动角度进行转动，两块导流板在转动的过程中始终保持平行；

入口风速测试模块，布置在两块导流板之间。

2.根据权利要求1所述的龙卷风试验入口攻角智能调控装置，其特征在于，

还包括两个折棚风挡，分别是第一折棚风挡和第二折棚风挡，所述入流外延段侧壁靠近龙卷风模拟器入流区的一端通过所述第一折棚风挡与第一导流板连接，入流外延段侧壁靠近龙卷风模拟器入流区的一端通过所述第二折棚风挡与第二导流板连接。

3.根据权利要求1所述的龙卷风试验入口攻角智能调控装置，其特征在于，

所述导流板的第一阶自振频率高于10Hz。

4.根据权利要求1所述的龙卷风试验入口攻角智能调控装置，其特征在于，两根所述水平转轴两端伸入入流外延段侧壁内，两根水平转轴通过齿轮传动组各与一套转角驱动装置相连；所述转角驱动装置固定在其支撑轴上。

5.根据权利要求4所述的龙卷风试验入口攻角智能调控装置，其特征在于，所述齿轮传动组的传动误差不高于0.01度。

6.根据权利要求1所述的龙卷风试验入口攻角智能调控装置，其特征在于，所述转角驱动装置为伺服电机。

7.根据权利要求1~6中任一所述龙卷风试验入口攻角智能调控装置的调控方法，其特征在于，若试验所需为非连续变化的入流攻角，在主控计算机上预设多个模数化攻角，试验时主控计算机根据预设模数化攻角将调控命令传送至转角驱动装置，使两平行导流板同步转动相应角度；接着，打开龙卷风模拟器，使气流经过辅助装置进入龙卷风模拟器入流区，风速测试模块与模拟器内部PIV模块实时监测得到流场资料，并传输至主控计算机；最后，主控计算机判定流场稳定且满足要求，即可开始试验；

若试验所需为连续变化的入流攻角，在主控计算机上输入试验所需的入流攻角变化曲线，试验时主控计算机根据给定的变化曲线和预设频率将对应的攻角调控命令传送至转角驱动装置，使两平行导流板同步、连续转动相应角度，从而实现入流攻角的连续调控；接着，使气流经过辅助装置进入龙卷风模拟器入流区，并按照预设变化曲线连续调控所需入流攻角，模拟器内部PIV模块实时监测得到内部风场结构并反馈至主控计算机，主控计算机通过风场特征参数解析算法提取内部流场的实际攻角，并与目标风场攻角比对进行误差判断；若攻角误差不满足要求，则通过机器学习优化算法建立当前入口攻角与风场内部实际攻角的关系，实现攻角调控量的自主分析，并将攻角调控量传输至攻角调控装置；

最后，攻角调控装置按照指令变化入口攻角，并再次进行上述反馈迭代过程，直至误差满足要求，从而实现入流攻角的智能调控。