專利名稱：一種空氣湍流運動模擬微型裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于空氣動力學，傳感器、測量與控制技術領域。本實用新型涉及一種空氣 湍流運動模擬微型裝置，用于給空氣湍流運動物理參數測量傳感器的研制、校正提供測量環(huán) 境；用于給空氣湍流現象的理論研究提供實驗驗證；用于給空氣湍流運控制研究提供實驗對象。
背景技術：
空氣湍流現象普遍存在于自然界和工業(yè)領域，對湍流現象的研究是多方位多層次的。 例如，湍流速度場研究對航空器安全飛行、風力發(fā)電機安全運行、風力發(fā)電機功率優(yōu)化控 制等有廣泛應用前景。設計制造一種微型空氣湍流模擬裝置，對研究、測試測量空氣湍流 物理量傳感器，以及研究和描述空氣湍流運動規(guī)律的數學物理方程等有重要意義?，F有的 空氣湍流模擬裝置模擬大氣湍流現象，體積龐大，費用高，建設周期長， 一般由國家資助 建設，主要用于國家重點工程的前期科學論證。采用的湍流發(fā)生機理與本發(fā)明有本質不同。 本發(fā)明以傳感器與測控技術研究與應用為出發(fā)點，為測控技術提供測試環(huán)境，同時也可作 為湍流理論研究的實驗驗證對象。為此目的研制的空氣湍流微型模擬裝置，目前國內外尚 未見報道。
實用新型內容
本實用新型的目是創(chuàng)造一種產生模擬空氣湍流運動的微型裝置，其特點在于它能產 生空氣湍流，湍流的參數是可以調節(jié)的，裝置微型化；克服現有的空氣湍流模擬裝置模擬 大氣湍流現象，體積龐大，費用高，建設周期長等弊端。
一種空氣湍流運動模擬微型裝置，其特征在于直筒B底部連接一錐體，側F壁通過凸 沿與支架連接，直筒B上方與直筒A連接，直筒B側t壁沿圓周切線方向連接進風彎道，進 風管一端與進風彎道連接，另一端與風機連接，風機電源端與風機控制器連接，風機出風口 通過軟管與進風管連接；進風管內設置有加熱器或制冷器，經線纜與進風管外的加熱控制器 連接；電源與風機控制器和加熱控制器連接。所述的直筒B的直徑大于直筒A的直徑。
所述的直筒A、直筒B、和錐體上，沿垂直方向分別開有傳感器測量孔。 所述的進風彎道與直筒B之間連接有支撐筋板。
所述的空氣湍流運動模擬裝置可獨立設置，也可以由前一裝置的直筒A經由管道與后一 裝置的進風管串聯連接，組成多個空氣湍流運動模擬系統(tǒng)。
所述的空氣湍流運動模擬微型裝置上安裝了測量傳感器及測量電路，用以測量空氣湍流 特參數。
所述的空氣湍流運動模擬微型裝置上安裝了控制電路，可以改變空氣湍流特參數。
空氣流量是通過風機控制器調節(jié)風機功率實現的，該風機控制器用單片機和模擬電路實 現，具有數據通信接口，可與其他計算機通信。
空氣溫度是通過加熱器或制冷器的溫度控制器調節(jié)加熱器或制冷器的功率實現的，該溫 度控制器用單片機和模擬電路實現，具有數據通信接口，可與其他計算機通信。
本實用新型結構簡單，并能產生空氣湍流，且湍流的參數是可以調節(jié)的，裝置微型化。 配置了基本的測量傳感器，信號處理與控制電路。
圖l為空氣湍流運動模擬微型裝置結構原理圖2為多個空氣湍流運動模擬微型裝置連接圖。 1.直筒A， 2.直筒B， 3.錐體，4.支架，5.進風彎道，6.進風管，7.溫度控制器，8.風 機，9.風機控制器，10.軟管，11.加熱器或制冷器，12.電源，13.凸沿，14.支撐筋板， 15.傳感器測量孔。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述，但本實施例并不用于限制本實用新 型，凡是采用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本實用新型的保護范圍。
一種空氣湍流運動模擬微型裝置結構如圖1所示，直筒B2底部連接一錐體3，側下壁通 過凸沿13與支架4連接，直筒B2上方與直筒A1連接，直筒B2側上壁沿圓周切線方向連接 進風彎道5，進風管6 —端與進風彎道5連接，另一端與風機8連接，風機8電源端與風機控制器9連接，風機8出風口通過軟管10與進風管6連接。進風管道6與直筒2之間有支撐筋 板14連接，進風管6內設置有加熱器或制冷器ll，經線纜與進風管外的加熱控制器7連接。 直筒B2直徑大于直筒A l直徑。直筒A 1、直筒B2和錐體3上各開有傳感器測量孔15，電 源12與風機控制器9和加熱控制器7連接，給該裝置提供電源?？諝馔牧鬟\動模擬裝置可獨 立設置，也可以由前一裝置的直筒1通過管道與后一裝置的進風管6串聯連接，組成多個空 氣湍流運動模擬系統(tǒng)。
空氣湍流運動模擬微型裝置可獨立設置，也可以由前-裝置的直筒A1通過管道與后一裝 置的進風口6串聯連接，組成多個空氣湍流運動模擬微型系統(tǒng)，如圖2所示。
使用時，由風機產生的速度可調節(jié)的風由通過軟管10，經過進風管6進入進風彎道5， 經加熱器或制冷器ll后，從進風彎道5沿直筒B2與彎道的切線方向進入直筒B2，然后進入 錐體3后，以湍流運動形態(tài)，經由直筒B2和直筒Al流出，進入大氣，或進入另一個空氣湍 流運動模擬裝置的進風管6，見圖2。制造材料可以用選用有機玻璃、塑料、玻璃、陶瓷或金 屬等，根據用途而定。例如，作為空氣湍流的冷態(tài)模擬裝置，為增加對湍流運動可觀察性， 可用有機玻璃制造，并在其中加入示蹤顆粒，該顆粒與空氣運動形態(tài)一致，可以觀測到空氣 的運動形態(tài)?？刂萍訜崞鳒囟刃∮谟袡C玻璃溫度上限值，模擬有一定溫度的空氣湍流；或者 關閉加熱器，模擬常溫態(tài)空氣湍流；或者將加熱器換成制冷器，模擬低溫空氣湍流。模擬高 溫態(tài)空氣湍流，則制造材料要選用玻璃、陶瓷材料或金屬材料。
空氣流量是通過鼓風機的控制器調節(jié)風機功率實現的，該控制器用單片機和模擬電路實 現，具有數據通信接口，可與其他計算機通信。
空氣溫度是通過加熱器或制冷器的溫度控制器調節(jié)加熱器或制冷器的功率實現的，該控 制器用單片機和模擬電路實現，具有數據通信接口，可與其他計算機通信。
權利要求1. 一種空氣湍流運動模擬微型裝置，其特征在于直筒B(2)底部連接一錐體(3)，側下壁通過凸沿(13)與支架(4)連接，直筒B(2)上方與直筒A(1)連接，直筒B(2)側上壁沿圓周切線方向連接進風彎道(5)，進風管(6)一端與進風彎道(5)連接，另一端與風機(8)連接，風機(8)電源端與風機控制器(9)連接，風機(8)出風口通過軟管(10)與進風管(6)連接；進風管(6)內設置有加熱器或制冷器(11)，經線纜與進風管外的加熱控制器(7)連接；電源(12)與風機控制器(9)和加熱控制器(7)連接。
2. 根據權利要求]所述的一種空氣湍流運動模擬微型裝置，其特征在于所述的直筒B (2) 的直徑大于直筒A (1)的直徑。
3. 根據權利要求1所述的一種空氣湍流運動模擬微型裝置，其特征在于所述的直筒A(l)、 直筒B(2)、和錐體(3)上，沿垂直方向分別開有傳感器測量孔(15)。
4. 根據權利要求1所述的一種空氣湍流運動模擬微型裝置，其特征在于進風彎道(5)與直 筒(2)之間連接有支撐筋板(14)。
5.根據權利要求1所述的一種空氣湍流運動模擬微型裝置，其特征在于空氣湍流運動模 擬裝置可獨立設置，也可以由前一裝置的直筒A(1)經由管道與后一裝置的進風管(6)串聯連 接，組成多個空氣湍流運動模擬系統(tǒng)。
6. 根據權利要求1所述的-種空氣湍流運動模擬微型裝置，其特征在于空氣湍流運動模擬 裝置上安裝了測量傳感器及測量電路，用以測量空氣湍流特參數。
7. 根據權利要求l所述的一種空氣湍流運動模擬微型裝置，其特征在于空氣湍流運動模擬裝置上安裝了控制電路，可以改變空氣湍流特參數。
專利摘要一種空氣湍流運動模擬微型裝置，特點是直筒B底部連接一錐體，側下壁通過凸沿與支架連接，直筒B上方與直筒A連接，直筒B側上壁沿圓周切線方向連接進風彎道、進風管一端與進風彎道連接，另一端與風機連接，風機電源端與風機控制器連接，風機出風口通過軟管與進風管連接。進風管道與直筒B之間連接有支撐筋板，進風管內設置有加熱器，經線纜與進風管外的加熱控制器連接。電源與風機控制器和加熱控制器連接，給該裝置提供電源?？諝馔牧鬟\動模擬微型裝置可獨立設置，也可以由前一裝置的直筒A通過管道與后一裝置的進風管串聯連接，組成多個空氣湍流運動模擬系統(tǒng)。本實用新型結構簡單，參數可調。
文檔編號G01M9/08GK201251503SQ20082015192
公開日2009年6月3日 申請日期2008年8月14日 優(yōu)先權日2008年8月14日
發(fā)明者峰 夏, 進 陳, 黃海燕 申請人:上海第二工業(yè)大學