專利名稱：同翼型不同迎角升力提升機(jī)翼演示實(shí)驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是針對同翼型不同迎角升力提升機(jī)翼而設(shè)計的一種演示實(shí)驗裝置，在無風(fēng) 洞試驗臺條件下，利用本發(fā)明裝置可實(shí)施同翼型不同迎角升力提升機(jī)翼演示實(shí)驗。它屬于 水力學(xué)、工程流體力學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有同翼型不同迎角升力提升機(jī)翼演示實(shí)驗是在風(fēng)洞試驗臺上進(jìn)行，依靠風(fēng)洞提 供均勻等速流，在試驗中，固定在支撐背板上的機(jī)翼，處于風(fēng)洞出口均勻等速風(fēng)區(qū)域，觀察 均勻等速流繞過機(jī)翼時流線變化情況，用流線間的疏密程度定性表述升力的大小?，F(xiàn)有實(shí) 驗裝置風(fēng)洞耗電多、噪音大，附屬部件多、機(jī)翼所受升力無法量化，且機(jī)翼不能在升力的方 向移動。這種機(jī)翼不能移動、可視性差、噪音高、成本高、體積大的實(shí)驗裝置難以在高校水 力、流體類實(shí)驗室、水力、流體類科研院所和用于科普教育的科學(xué)宮推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而發(fā)明的一種機(jī)翼可沿 升力方向移動、動態(tài)比較同翼型不同迎角的升力變化、可視性較好、低成本、無噪音、體積小 的同翼型不同迎角升力提升機(jī)翼演示實(shí)驗裝置。為解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)解決方案同翼型不同迎角升力 提升機(jī)翼演示實(shí)驗裝置，包括具有第一迎角的同型機(jī)翼、具有第二迎角的同型機(jī)翼、滑動軌 道、機(jī)翼支座、滑輪、拉力測力計、壓力測力計，還包括蓄水箱、負(fù)壓進(jìn)水喉管、進(jìn)氣控制閥、 一級分流板、二級分流板、三級分流板、四級導(dǎo)流板、反壓消能板，在所述的負(fù)壓進(jìn)水喉管與 一級分流板之間設(shè)置進(jìn)氣控制閥，在一級分流板與三級分流板之間設(shè)置二級分流板，所述 的三級分流板位于具有第一迎角的同型機(jī)翼與具有第二迎角的同型機(jī)翼之間對稱線上，所 述的具有第一迎角的同型機(jī)翼和具有第二迎角的同型機(jī)翼位于滑動軌道內(nèi)側(cè)，且通過連接 在機(jī)翼支座上的滑輪與滑動軌道滑動接觸，所述的壓力測力計和拉力測力計位于狹縫槽左 右兩側(cè)，且與壓桿和拉桿相接，所述的四級導(dǎo)流板位于三級分流板與狹縫槽主流動區(qū)水流 出口之間，所述的反壓消能板位于蓄水箱上部。本發(fā)明同翼型不同迎角升力提升機(jī)翼演示實(shí)驗裝置，其結(jié)構(gòu)由三部分組成供水 部分、狹縫槽管路部分和同翼型不同迎角機(jī)翼機(jī)構(gòu)部分。在供水部分分為進(jìn)水和出水，蓄水 箱的水，經(jīng)過水泵進(jìn)入負(fù)壓進(jìn)水喉管，控制進(jìn)水喉管的內(nèi)徑，使水流在此段負(fù)壓流動，當(dāng)水 流流經(jīng)進(jìn)氣控制閥時，打開控制閥，使單相的水流動變成水、氣兩相流動，水氣兩相流能夠 清晰顯現(xiàn)流動狀況。在狹縫槽管路中，水、氣的流動在主流動區(qū)內(nèi)經(jīng)過一、二、三級分流板及 四級導(dǎo)流形成可視的均勻等速流。在同翼型不同迎角機(jī)翼機(jī)構(gòu)部分，當(dāng)均勻等速流通過同 翼型不同迎角機(jī)翼時，兩個同翼型不同迎角機(jī)翼發(fā)生側(cè)向移動。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)機(jī)翼可沿升力方向移動、動態(tài)比較同翼型不同 迎角的升力變化、可視性較好、低成本、無噪音、體積小，適宜在高校水力、流體類實(shí)驗室、水
3力、流體類科研院所和用于科普教育的科學(xué)宮推廣。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中迎角一度同型機(jī)翼布置示意圖。圖3是本發(fā)明中迎角八度同型機(jī)翼布置示意圖。其中1、蓄水箱，2、水泵，3、負(fù)壓進(jìn)水喉管，4、進(jìn)氣控制閥，5、一級分流板，6、二級 分流板，7、三級分流板，8、拉力測力計，9、具有第一迎角的同型機(jī)翼，10、四級導(dǎo)流板，11、狹 縫槽主流動區(qū)水流出口，12狹縫槽回水管路，13、具有第一迎角的同型機(jī)翼，14、壓力測力 計，15、狹縫槽主流動區(qū)，16、反壓消能板，17、迎角一度機(jī)翼支座，18、迎角一度機(jī)翼滑輪， 19、滑動軌道，20、拉桿，21、具有第一迎角的機(jī)翼支座，22、壓桿，23、具有第一迎角的機(jī)翼滑 輪。
具體實(shí)施例方式對照附圖1，水泵2位于蓄水箱1內(nèi)，水泵2的出水口與負(fù)壓進(jìn)水喉管3相連，負(fù)壓 進(jìn)水喉管3上設(shè)有進(jìn)氣控制閥4，一級分流板5的前端設(shè)置在負(fù)壓進(jìn)水喉管3內(nèi)，一級分流 板5與三級分流板7之間設(shè)置二級分流板6，三級分流板7設(shè)置在左側(cè)具有第一迎角的同 型機(jī)翼9與右側(cè)具有第二迎角的同型機(jī)翼13之間對稱線上，具有第一迎角的同型機(jī)翼9的 迎角為一度、兩度或者三度等，具有第二迎角的同型機(jī)翼13為七度、八度或其他任意角度， 在本實(shí)施例中，第一迎角的同型機(jī)翼9迎角為一度，第二迎角的同型機(jī)翼13的迎角為八度。 四級導(dǎo)流板10設(shè)置在三級分流板7與狹縫槽主流動區(qū)水流出口 11之間，狹縫槽主流動區(qū) 水流出口 11與狹縫槽回水管路12相接，狹縫槽回水管路12尾部設(shè)置反壓消能板16，反壓 消能板16位于蓄水箱1上部，附圖1的拉力測力計8與附圖2的拉桿20的一端相接，拉桿 20的另一端與迎角一度機(jī)翼支座17相接，迎角一度機(jī)翼滑輪18設(shè)置在迎角一度機(jī)翼支座 17上，且與滑動軌道19滑動接觸，滑動軌道19設(shè)置在機(jī)翼受力合力方向上，附圖1的壓力 測力計14與附圖3的壓桿22的一端相接，壓桿22的另一端與迎角八度機(jī)翼支座21相接， 迎角八度機(jī)翼滑輪23設(shè)置在迎角八度機(jī)翼支座21上，且與滑動軌道19滑動接觸。工作過程啟動水泵2，關(guān)閉進(jìn)氣控制閥4，使水流由蓄水箱1經(jīng)過負(fù)壓進(jìn)水喉管 3進(jìn)入狹縫槽主流動區(qū)，此時水流在管路中流動的狀態(tài)，因水流是無色、單相流動，無法用肉 眼判斷。打開進(jìn)氣控制閥4，因進(jìn)水喉管被設(shè)計成負(fù)壓管路，空氣只能通過進(jìn)氣控制閥4進(jìn) 入管路內(nèi)而管路內(nèi)的水不能流到管路外，此刻在狹縫槽主流動區(qū)形成可視的水氣混合二相 流動，可視的二相流動通過一級分流板5、二級分流板6和三級分流板7和四級導(dǎo)流板10的 作用，形成可視的均勻等速流。同型機(jī)翼設(shè)計成上表面拱起、下表面較平，在均勻等速流的 作用下，迎角一度同型機(jī)翼和迎角八度同型機(jī)翼的機(jī)翼上表面的動能較下表面大、而上表 面的壓能較下表面小，使得兩個機(jī)翼沿滑動軌道19向左側(cè)移動，由于迎角八度同型機(jī)翼的 迎角較大，可以觀測到在此機(jī)翼上表面出現(xiàn)湍流，并逐漸向前緣擴(kuò)散，這使得該機(jī)翼上表面 靜壓增大、動壓減小，導(dǎo)致上下表面壓力差減?。欢且欢韧蜋C(jī)翼因迎角較小，其機(jī)翼 上表面未出現(xiàn)湍流，其表面上下壓力差即升力大于迎角八度同型機(jī)翼13的表面升力，當(dāng)將 拉力測力計8和壓力測力計14分別連接在拉桿20和壓桿22時，兩種不同迎角機(jī)翼表面壓力差即升力的數(shù)值顯示在測力計上。由于機(jī)翼表面升力的作用，使得兩種不同迎角的機(jī)翼 左移到邊界壁上，此時分別用拉、壓桿移動迎角一度同型機(jī)翼和迎角八度同型機(jī)翼，可使兩 機(jī)翼回到初始位置，這樣可再次演示該實(shí)驗裝置。
權(quán)利要求
同翼型不同迎角升力提升機(jī)翼演示實(shí)驗裝置，包括具有第一迎角的同型機(jī)翼(9)、具有第二迎角的同型機(jī)翼(13)、滑動軌道(19)、機(jī)翼支座(17)、滑輪(18)、拉力測力計(8)、壓力測力計(14)，其特征在于還包括蓄水箱(1)、負(fù)壓進(jìn)水喉管(3)、進(jìn)氣控制閥(4)、一級分流板(5)、二級分流板(6)、三級分流板(7)、四級導(dǎo)流板(10)、反壓消能板(13)，在所述的負(fù)壓進(jìn)水喉管(3)與一級分流板(5)之間設(shè)置進(jìn)氣控制閥(4)，在一級分流板(5)與三級分流板(7)之間設(shè)置二級分流板(6)，所述的三級分流板(7)位于具有第一迎角的同型機(jī)翼(9)與具有第二迎角的同型機(jī)翼(13)之間對稱線上，所述的四級導(dǎo)流板(10)位于三級分流板(7)與狹縫槽主流動區(qū)水流出口(11)之間，所述的反壓消能板(16)位于蓄水箱(1)上部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同翼型不同迎角升力提升機(jī)翼演示實(shí)驗裝置，其特征在于 所述的具有第一迎角的同型機(jī)翼(9)和具有第二迎角的同型機(jī)翼(13)位于滑動軌道(19) 內(nèi)側(cè)，且通過連接在具有第一迎角的同型機(jī)翼支座(17)和具有第二迎角的同型機(jī)翼支座 (21)上的滑輪與滑動軌道(19)滑動接觸，所述的拉力測力計(8)和壓力測力計(14)位于 狹縫槽兩側(cè)，且分別與拉桿(20)和壓桿(22)相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同翼型不同迎角升力提升機(jī)翼演示實(shí)驗裝置，其特征在 于所述的具有第一迎角的同型機(jī)翼(9)為迎角一度同型機(jī)翼，所述的具有第二迎角的同 型機(jī)翼(13)為迎角八度同型機(jī)翼。
全文摘要
本發(fā)明公開了同翼型不同迎角升力提升機(jī)翼演示實(shí)驗裝置，包括機(jī)翼、機(jī)翼滑動軌道、機(jī)翼支座、移動滑輪、拉桿、壓桿、測力計，還包括蓄水箱、負(fù)壓進(jìn)水喉管、進(jìn)氣控制閥、一級分流板、二級分流板、三級分流板、四級導(dǎo)流板、反壓消能板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)此裝置動態(tài)對比不同迎角機(jī)翼上表面湍流變化與壓力變化、形象展現(xiàn)機(jī)翼移動過程、無噪音污染、成本較低、體積小，適宜在高校水力、流體類實(shí)驗室、水力、流體類科研院所和用于科普教育的科學(xué)宮推廣。
文檔編號G09B23/12GK101984481SQ20101027947
公開日2011年3月9日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者劉孝洋 申請人:河海大學(xué)