專(zhuān)利名稱(chēng)：熱風(fēng)式湍流模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模擬大氣湍流的裝置，可用于實(shí)時(shí)產(chǎn)生可控的大氣湍流。
背景技術(shù)：
大氣湍流是一種隨機(jī)空氣運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，具有隨機(jī)特性的湍流是有規(guī)律的層流在流速 很大的情況下失穩(wěn)所形成的。由于人類(lèi)活動(dòng)的影響、地球表面對(duì)氣流拖曳造成的風(fēng)速剪切、 地球表面不同位置所受太陽(yáng)輻射影響不同、地表熱輻射導(dǎo)致的熱對(duì)流、包含熱量釋放的相 變過(guò)程等，造成了溫度和速度場(chǎng)的隨機(jī)改變。由于上述變化，處于流動(dòng)狀態(tài)的大氣中存在許 多溫度、壓強(qiáng)、密度、流速不同的氣流渦漩。這些氣流渦漩不停的運(yùn)動(dòng)變化，運(yùn)動(dòng)之間相互交 聯(lián)、疊加，形成隨機(jī)的湍流運(yùn)動(dòng)，這就是大氣湍流。許多成像系統(tǒng)、大氣激光通信系統(tǒng)、自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)等都是在大氣湍流條件下工 作。激光束在大氣中傳輸時(shí)會(huì)受大氣湍流的影響而產(chǎn)生隨機(jī)動(dòng)態(tài)畸變，從而導(dǎo)致成像質(zhì)量 的變壞。為了能更好更方便的研究大氣湍流的特性以及對(duì)各種系統(tǒng)的影響，在室內(nèi)進(jìn)行大 氣湍流實(shí)驗(yàn)已引起人們的極大興趣。但是要實(shí)現(xiàn)對(duì)湍流的真實(shí)模擬，并且做到在實(shí)驗(yàn)室可 控可操作，需要滿足以下幾個(gè)條件(1)湍流分布均勻，強(qiáng)度可調(diào)可測(cè)；( 橫向風(fēng)均勻，且 風(fēng)速可調(diào)可測(cè)；C3)密閉，不受外界環(huán)境影響。國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料中提到用多種方式產(chǎn)生人造大氣湍流。國(guó)外有阿拉巴馬大學(xué)的 液晶電視(LCTV)空間光調(diào)制裝置(SPIE，1997，3073 :404-415)，科羅拉多大學(xué)基于冷熱空 氣混合的湍流箱(SPIE，1998，3432 :50-56)以及馬里蘭州大學(xué)的充液式湍流發(fā)生管(SPIE， 1998,3432 38-49)等，這些裝置都能產(chǎn)生需要的湍流，但是使用不便。2004年，成都光電所張慧敏等人在論文中提到了一種簡(jiǎn)易熱風(fēng)式大氣湍流模擬裝 置(光電工程，2004，Vol. 31增刊，P. 4-7)，該裝置通過(guò)加熱放置在通光管道下部的陶瓷電 阻，對(duì)傳輸光束周?chē)目諝饧訜?，再利用頂部的抽氣式風(fēng)扇抽吸熱空氣形成湍流。但是利用 這種方式產(chǎn)生的湍流分布是不均勻的，下強(qiáng)上弱，這是由于陶瓷電阻在下方，導(dǎo)致加熱不均 勻，同時(shí)風(fēng)扇抽取熱空氣產(chǎn)生的風(fēng)速場(chǎng)很亂，并且不是希望的橫向風(fēng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種能產(chǎn)生一定強(qiáng)度和橫向 風(fēng)速的均勻大氣湍流、并且方便可調(diào)節(jié)的熱風(fēng)式湍流模擬裝置。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供的熱風(fēng)式湍流模擬裝置解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方 案包括調(diào)節(jié)底板、箱體、進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管、出風(fēng)導(dǎo)管、兩個(gè)窗口玻璃、加熱和風(fēng)速控制器和測(cè)量輸 出顯示器；箱體包括內(nèi)箱體、網(wǎng)柵、進(jìn)風(fēng)側(cè)向?qū)Я靼?、風(fēng)口傾斜導(dǎo)流板、風(fēng)速傳感器、溫度傳 感器和外殼；內(nèi)箱體固定在箱體的中間，內(nèi)箱體傳輸光束；在內(nèi)箱體的進(jìn)風(fēng)一側(cè)固定有網(wǎng)柵，網(wǎng) 柵使熱氣流均勻化，并對(duì)氣流有緩沖作用；在進(jìn)風(fēng)處的箱體和內(nèi)箱體的空間里放置多塊進(jìn)風(fēng)側(cè)向?qū)Я靼?，多塊進(jìn)風(fēng)側(cè)向?qū)Я靼鍖⑦M(jìn)來(lái)的熱風(fēng)打散，更有利于網(wǎng)柵對(duì)熱風(fēng)進(jìn)行均勻化; 風(fēng)口傾斜導(dǎo)流板放置在進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的下方，將風(fēng)導(dǎo)進(jìn)和導(dǎo)出；安放在內(nèi)箱體出風(fēng)一 側(cè)的風(fēng)速傳感器和溫度傳感器，實(shí)時(shí)測(cè)量箱體內(nèi)熱風(fēng)的風(fēng)速和溫度，以便外界實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào) 節(jié)；進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管包括加熱裝置、調(diào)速風(fēng)機(jī)A和導(dǎo)風(fēng)管A ；加熱裝置和調(diào)速風(fēng)機(jī)A固定在 導(dǎo)風(fēng)管A的內(nèi)部，調(diào)速風(fēng)機(jī)A固定在加熱裝置的下方；由導(dǎo)風(fēng)管A導(dǎo)入的空氣被加熱裝置加 熱，并在可調(diào)速風(fēng)機(jī)A的推動(dòng)下進(jìn)入箱體內(nèi)部；改變加熱裝置的外加電壓改變湍流空氣的 溫度，從而調(diào)節(jié)湍流的強(qiáng)弱，調(diào)速風(fēng)機(jī)A的轉(zhuǎn)速也可以通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，產(chǎn)生 不同大小的風(fēng)速；出風(fēng)導(dǎo)管包括調(diào)速風(fēng)機(jī)B和導(dǎo)風(fēng)管B ；調(diào)速風(fēng)機(jī)B固定在導(dǎo)風(fēng)管B內(nèi)部；調(diào)速風(fēng) 機(jī)B向上抽取熱空氣，產(chǎn)生垂直于光束傳輸方向的橫向風(fēng)，進(jìn)入箱體內(nèi)的熱空氣被強(qiáng)行抽 出，并通過(guò)導(dǎo)風(fēng)管B導(dǎo)出測(cè)量環(huán)境，這樣就在箱體內(nèi)形成了熱氣流；進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管和出風(fēng)導(dǎo)管的 長(zhǎng)度根據(jù)需要任意設(shè)置，將進(jìn)出風(fēng)導(dǎo)到實(shí)驗(yàn)環(huán)境外，不讓進(jìn)出風(fēng)影響實(shí)驗(yàn)環(huán)境；箱體和嵌設(shè)在箱體上的兩個(gè)窗口玻璃構(gòu)成一個(gè)前后封閉的裝置，前后封閉的裝置 固定在調(diào)節(jié)底板上并保證箱體內(nèi)的熱氣流不受外界環(huán)境的影響；在箱體上端設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和 出風(fēng)口中分別固定進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管和出風(fēng)導(dǎo)管，熱風(fēng)由進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管進(jìn)及由出風(fēng)導(dǎo)管出；傳輸光束通 過(guò)一個(gè)玻璃窗口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)箱體內(nèi)流動(dòng)的熱空氣后，從另一個(gè)玻璃窗口射出；利用調(diào)節(jié)底板 可以調(diào)節(jié)箱體的高度和角度；加熱和風(fēng)速控制器嵌入箱體的安裝孔中，加熱和風(fēng)速控制器 的輸出端與加熱裝置輸入端，調(diào)速風(fēng)機(jī)A和調(diào)速風(fēng)機(jī)B的輸入端連接，用于控制加熱器溫度 和風(fēng)扇風(fēng)速；測(cè)量輸出顯示器嵌入箱體的安裝孔中，測(cè)量輸出顯示器的一端和位于箱體內(nèi) 的風(fēng)速傳感器和溫度傳感器連接，實(shí)時(shí)顯示箱體內(nèi)的風(fēng)速和溫度大小。所述的窗口玻璃采用優(yōu)質(zhì)光學(xué)質(zhì)量的光學(xué)玻璃經(jīng)拋光加工而成不帶像差的平面 玻璃窗口。所述的窗口玻璃采用優(yōu)質(zhì)光學(xué)質(zhì)量的光學(xué)玻璃經(jīng)拋光加工而成，是根據(jù)需要在加 工時(shí)產(chǎn)生需要的大小和分布的靜態(tài)像差玻璃板作像差板使用，以增大模擬裝置的適用范 圍。所述的加熱裝置是用各種電熱效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)加熱的裝置或器件。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1)能產(chǎn)生符合大氣湍流生成原理的湍流；2)封閉式結(jié)構(gòu)和導(dǎo)風(fēng)管的使用，使整個(gè)湍流模擬環(huán)境不易受外界環(huán)境的干擾；3)側(cè)向?qū)Я靼搴途W(wǎng)柵的使用使熱空氣更加均勻；4)本結(jié)構(gòu)更利于產(chǎn)生橫向風(fēng)，使風(fēng)垂直于傳輸光束的傳輸方向；5)可以方便的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和顯示箱體內(nèi)空氣的溫度和風(fēng)速，即可測(cè)量和調(diào)節(jié)大氣湍 流的強(qiáng)度；6)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可重復(fù)。


圖1為本發(fā)明中熱風(fēng)式湍流模擬裝置的外觀示意圖；圖2為本發(fā)明中熱風(fēng)式湍流模擬裝置的剖面視圖。
圖中1調(diào)節(jié)底板，2箱體，3進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管，4出風(fēng)導(dǎo)管，5窗口玻璃，6加熱和風(fēng)速控制 器，7測(cè)量輸出顯示器，201內(nèi)箱體，202網(wǎng)柵，203進(jìn)風(fēng)側(cè)向?qū)Я靼澹?04風(fēng)口傾斜導(dǎo)流板，205 風(fēng)速傳感器，206溫度傳感器，207外殼，301加熱裝置，302可調(diào)速風(fēng)機(jī)A，303導(dǎo)風(fēng)管A，401 可調(diào)速風(fēng)機(jī)B，402導(dǎo)風(fēng)管B。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照 附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的原理實(shí)際大氣湍流的產(chǎn)生是由于大氣溫度、壓強(qiáng)和流速的隨機(jī)變化引 起的氣流渦漩隨機(jī)改變，因此模擬大氣湍流的產(chǎn)生和測(cè)量需要滿足兩個(gè)要素一是熱空氣 的溫度可測(cè)量可控制，二是熱空氣的橫向風(fēng)速可測(cè)量可控制。該熱風(fēng)湍流模擬裝置的設(shè)計(jì) 思想就是一端利用風(fēng)扇將經(jīng)過(guò)熱加熱器加熱的空氣送入模擬裝置中，再利用另一端風(fēng)扇抽 吸熱空氣，從而在模擬裝置中形成湍流。湍流的強(qiáng)度可以通過(guò)調(diào)節(jié)加熱器的溫度和風(fēng)扇的 風(fēng)速實(shí)現(xiàn)，同時(shí)該裝置還考慮了熱氣流的均勻性和保證橫向風(fēng)的方向。如圖1示出的熱風(fēng)式湍流模擬裝置的外觀圖和圖2示出的熱風(fēng)式湍流模擬裝置 的剖面視圖，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種熱風(fēng)式湍流模擬裝置，整體結(jié)構(gòu)包括調(diào)節(jié)底板 1、箱體2、進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管3、出風(fēng)導(dǎo)管4、兩個(gè)窗口玻璃5、加熱和風(fēng)速控制器6和測(cè)量輸出顯示器 7 ；箱體2包括內(nèi)箱體201，網(wǎng)柵202，進(jìn)風(fēng)側(cè)向?qū)Я靼?03，風(fēng)口傾斜導(dǎo)流板204，風(fēng) 速傳感器205，溫度傳感器206和外殼207 ；內(nèi)箱體201固定在箱體2的中間，內(nèi)箱體201傳 輸光束，在內(nèi)箱體201的進(jìn)風(fēng)一側(cè)固定有網(wǎng)柵202，網(wǎng)柵202使熱氣流均勻化，并對(duì)氣流有 緩沖作用；在進(jìn)風(fēng)處的箱體2和內(nèi)箱體201的空間里放置多塊進(jìn)風(fēng)側(cè)向?qū)Я靼?03，多塊進(jìn) 風(fēng)側(cè)向?qū)Я靼?03將進(jìn)來(lái)的熱風(fēng)打散，更有利于網(wǎng)柵202對(duì)熱風(fēng)進(jìn)行均勻化；風(fēng)口傾斜導(dǎo)流 板204放置在進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的下方，將風(fēng)導(dǎo)進(jìn)和導(dǎo)出；安放在內(nèi)箱體201出風(fēng)一側(cè)的風(fēng)速 傳感器205和溫度傳感器206，實(shí)時(shí)測(cè)量箱體2內(nèi)熱風(fēng)的風(fēng)速和溫度，以便外界實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào) 節(jié)；進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管3包括加熱裝置301，調(diào)速風(fēng)機(jī)A302和導(dǎo)風(fēng)管A303 ；加熱裝置301和調(diào) 速風(fēng)機(jī)A302固定在導(dǎo)風(fēng)管A303的內(nèi)部，調(diào)速風(fēng)機(jī)A302固定在加熱裝置301的下方；加熱 裝置301是用各種電熱效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)加熱的裝置或器件；由導(dǎo)風(fēng)管A303導(dǎo)入的空氣被加熱裝 置301加熱，并在可調(diào)速風(fēng)機(jī)A302的推動(dòng)下進(jìn)入箱體2內(nèi)部；改變加熱裝置301的外加電 壓改變湍流空氣的溫度，從而調(diào)節(jié)湍流的強(qiáng)弱，調(diào)速風(fēng)機(jī)A302的轉(zhuǎn)速也可以通過(guò)改變驅(qū)動(dòng) 電壓來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，產(chǎn)生不同大小的風(fēng)速；出風(fēng)導(dǎo)管4包括調(diào)速風(fēng)機(jī)B401和導(dǎo)風(fēng)管B402 ；調(diào)速風(fēng)機(jī)B401固定在導(dǎo)風(fēng)管 B402內(nèi)部；調(diào)速風(fēng)機(jī)B401向上抽取熱空氣，產(chǎn)生垂直于光束傳輸方向的橫向風(fēng)，進(jìn)入箱體2 內(nèi)的熱空氣被強(qiáng)行抽出，并通過(guò)導(dǎo)風(fēng)管B402導(dǎo)出測(cè)量環(huán)境，這樣就在箱體2內(nèi)形成了熱氣 流；進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管3和出風(fēng)導(dǎo)管4的長(zhǎng)度根據(jù)需要任意設(shè)置，將進(jìn)出風(fēng)導(dǎo)到實(shí)驗(yàn)環(huán)境外，不讓進(jìn) 出風(fēng)影響實(shí)驗(yàn)環(huán)境；箱體2和嵌設(shè)在箱體2上的兩個(gè)窗口玻璃5構(gòu)成一個(gè)前后封閉的裝置，前后封閉 的裝置固定在調(diào)節(jié)底板1上并保證箱體2內(nèi)的熱氣流不受外界環(huán)境的影響；在箱體2上端設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口中分別固定進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管3和出風(fēng)導(dǎo)管4，熱風(fēng)由進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管3進(jìn)及由出風(fēng)導(dǎo) 管4出；傳輸光束通過(guò)一個(gè)玻璃窗口 5進(jìn)入，經(jīng)過(guò)箱體2內(nèi)流動(dòng)的熱空氣后，從另一個(gè)玻璃 窗口 5射出；利用調(diào)節(jié)底板1可以調(diào)節(jié)箱體2的高度和角度；加熱和風(fēng)速控制器6嵌入箱 體2的安裝孔中，加熱和風(fēng)速控制器6的輸出端與加熱裝置301輸入端，調(diào)速風(fēng)機(jī)A302和 調(diào)速風(fēng)機(jī)B401的輸入端連接，用于控制加熱器溫度和風(fēng)扇風(fēng)速；測(cè)量輸出顯示器7嵌入箱 體2的安裝孔中，測(cè)量輸出顯示器7的一端和位于箱體2內(nèi)的風(fēng)速傳感器205和溫度傳感 器206連接，實(shí)時(shí)顯示箱體2內(nèi)的風(fēng)速和溫度大小。所述的窗口玻璃5采用優(yōu)質(zhì)光學(xué)質(zhì)量的光學(xué)玻璃經(jīng)拋光加工而成不帶像差的平 面玻璃窗口。所述的窗口玻璃5采用優(yōu)質(zhì)光學(xué)質(zhì)量的光學(xué)玻璃經(jīng)拋光加工而成，是根據(jù)需要在 加工時(shí)產(chǎn)生需要的大小和分布的靜態(tài)像差玻璃板作像差板使用，以增大模擬裝置的適用范 圍。如圖1所示，使用時(shí)，首先調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)底板1，使傳輸光束基本通過(guò)玻璃窗口 5的中 心；開(kāi)啟加熱和風(fēng)速控制器6，控制加熱裝置301和可調(diào)速風(fēng)機(jī)A 302，產(chǎn)生熱風(fēng)通過(guò)導(dǎo)風(fēng)管 A303導(dǎo)進(jìn)箱體2內(nèi)；熱風(fēng)經(jīng)過(guò)風(fēng)口傾斜導(dǎo)流板204的導(dǎo)入、進(jìn)風(fēng)側(cè)向?qū)Я靼?03的打散和 網(wǎng)刪202的均勻化和緩沖作用，進(jìn)入內(nèi)箱體201 ；安放在內(nèi)箱體201出風(fēng)一側(cè)的風(fēng)速傳感器 205和溫度傳感器206，實(shí)時(shí)測(cè)量箱體2內(nèi)熱風(fēng)的風(fēng)速和溫度，并通過(guò)測(cè)量輸出顯示器7實(shí) 時(shí)顯示，以便外界實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)；同時(shí)可調(diào)速風(fēng)機(jī)B 401向上抽取熱空氣，產(chǎn)生垂直于光束 傳輸方向的橫向風(fēng)，進(jìn)入箱體內(nèi)的熱空氣通過(guò)出口的可調(diào)速風(fēng)機(jī)B 402被強(qiáng)行抽出，并通 過(guò)導(dǎo)風(fēng)管B 402導(dǎo)出測(cè)量環(huán)境，這樣就在箱體內(nèi)形成了熱氣流。如果不需要產(chǎn)生額外的像差，窗口玻璃5為不帶像差的平面玻璃窗口 ；如果需要， 窗口玻璃5可以在加工時(shí)產(chǎn)生需要的大小和分布的靜態(tài)像差玻璃板，即作為像差板使用， 這樣通過(guò)熱風(fēng)式湍流模擬裝置的傳輸光束不僅受到了大氣湍流的影響，而且還會(huì)附加上設(shè) 計(jì)的像差。以上所述，僅為本發(fā)明中的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任 何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可理解想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在 本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種熱風(fēng)式湍流模擬裝置，其特征在于整體結(jié)構(gòu)包括調(diào)節(jié)底板(1)、箱體O)、進(jìn)風(fēng) 導(dǎo)管(3)、出風(fēng)導(dǎo)管G)、兩個(gè)窗口玻璃(5)、加熱和風(fēng)速控制器(6)和測(cè)量輸出顯示器(7)；箱體( 包括內(nèi)箱體001)、網(wǎng)柵002)、進(jìn)風(fēng)側(cè)向?qū)Я靼?03)、風(fēng)口傾斜導(dǎo)流板 (204)、風(fēng)速傳感器(205)、溫度傳感器(206)和外殼(207)；內(nèi)箱體O01)固定在箱體O)的中間，內(nèi)箱體O01)傳輸光束；在內(nèi)箱體O01)的進(jìn) 風(fēng)一側(cè)固定有網(wǎng)柵002)，網(wǎng)柵(20 使熱氣流均勻化，并對(duì)氣流有緩沖作用；在進(jìn)風(fēng)處的 箱體( 和內(nèi)箱體O01)的空間里放置多塊進(jìn)風(fēng)側(cè)向?qū)Я靼?03)，多塊進(jìn)風(fēng)側(cè)向?qū)Я靼?(203)將進(jìn)來(lái)的熱風(fēng)打散，更有利于網(wǎng)柵(20 對(duì)熱風(fēng)進(jìn)行均勻化；風(fēng)口傾斜導(dǎo)流板(204) 放置在進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的下方，將風(fēng)導(dǎo)進(jìn)和導(dǎo)出；安放在內(nèi)箱體O01)出風(fēng)一側(cè)的風(fēng)速傳 感器(20 和溫度傳感器006)，實(shí)時(shí)測(cè)量箱體O)內(nèi)熱風(fēng)的風(fēng)速和溫度，以便外界實(shí)時(shí)進(jìn) 行調(diào)節(jié)；進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管C3)包括加熱裝置(301)、調(diào)速風(fēng)機(jī)A(3(^)和導(dǎo)風(fēng)管A(3(X3)；加熱裝置 (301)和調(diào)速風(fēng)機(jī)A(3(^)固定在導(dǎo)風(fēng)管A(3(X3)的內(nèi)部，調(diào)速風(fēng)機(jī)A(30 固定在加熱裝 置(301)的下方；由導(dǎo)風(fēng)管A(303)導(dǎo)入的空氣被加熱裝置(301)加熱，并在可調(diào)速風(fēng)機(jī) A(302)的推動(dòng)下進(jìn)入箱體O)內(nèi)部；改變加熱裝置(301)的外加電壓改變湍流空氣的溫 度，從而調(diào)節(jié)湍流的強(qiáng)弱，調(diào)速風(fēng)機(jī)A(3(^)的轉(zhuǎn)速也可以通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)， 產(chǎn)生不同大小的風(fēng)速；出風(fēng)導(dǎo)管(4)包括調(diào)速風(fēng)機(jī)B (401)和導(dǎo)風(fēng)管B (40 ；調(diào)速風(fēng)機(jī)B (401)固定在導(dǎo)風(fēng) 管^402)內(nèi)部；調(diào)速風(fēng)機(jī)W401)向上抽取熱空氣，產(chǎn)生垂直于光束傳輸方向的橫向風(fēng)，進(jìn) 入箱體( 內(nèi)的熱空氣被強(qiáng)行抽出，并通過(guò)導(dǎo)風(fēng)管B(4(^)導(dǎo)出測(cè)量環(huán)境，這樣就在箱體(2) 內(nèi)形成了熱氣流；進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管(3)和出風(fēng)導(dǎo)管(4)的長(zhǎng)度根據(jù)需要任意設(shè)置，將進(jìn)出風(fēng)導(dǎo)到實(shí) 驗(yàn)環(huán)境外，不讓進(jìn)出風(fēng)影響實(shí)驗(yàn)環(huán)境；箱體( 和嵌設(shè)在箱體( 上的兩個(gè)窗口玻璃( 構(gòu)成一個(gè)前后封閉的裝置，前后封 閉的裝置固定在調(diào)節(jié)底板(1)上并保證箱體O)內(nèi)的熱氣流不受外界環(huán)境的影響；在箱體(2)上端設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口中分別固定進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管C3)和出風(fēng)導(dǎo)管G)，熱風(fēng)由進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管(3)進(jìn)及由出風(fēng)導(dǎo)管(4)出；傳輸光束通過(guò)一個(gè)玻璃窗口( 進(jìn)入，經(jīng)過(guò)箱體O)內(nèi)流動(dòng)的 熱空氣后，從另一個(gè)玻璃窗口( 射出；利用調(diào)節(jié)底板(1)能調(diào)節(jié)箱體O)的高度和角度； 加熱和風(fēng)速控制器(6)嵌入箱體O)的安裝孔中，加熱和風(fēng)速控制器(6)的輸出端與加熱 裝置(301)輸入端，調(diào)速風(fēng)機(jī)A(3(^)和調(diào)速風(fēng)機(jī)B(401)的輸入端連接，用于控制加熱器溫 度和風(fēng)扇風(fēng)速；測(cè)量輸出顯示器(7)嵌入箱體( 的安裝孔中，測(cè)量輸出顯示器(7)的一端 和位于箱體O)內(nèi)的風(fēng)速傳感器(20 和溫度傳感器(206)連接，實(shí)時(shí)顯示箱體O)內(nèi)的 風(fēng)速和溫度大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱風(fēng)式湍流模擬裝置，其特征在于所述的窗口玻璃(5) 采用優(yōu)質(zhì)光學(xué)質(zhì)量的光學(xué)玻璃經(jīng)拋光加工而成不帶像差的平面玻璃窗口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱風(fēng)式湍流模擬裝置，其特征在于所述的窗口玻璃(5) 采用優(yōu)質(zhì)光學(xué)質(zhì)量的光學(xué)玻璃經(jīng)拋光加工而成，是根據(jù)需要在加工時(shí)產(chǎn)生需要的大小和分 布的靜態(tài)像差玻璃板作像差板使用，以增大模擬裝置的適用范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱風(fēng)式湍流模擬裝置，其特征在于所述的加熱裝置 (301)是用各種電熱效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)加熱的裝置或器件。
全文摘要
一種熱風(fēng)式湍流模擬裝置，用于產(chǎn)生可控的大氣湍流；該模擬裝置整體結(jié)構(gòu)包括調(diào)節(jié)底板、箱體、進(jìn)風(fēng)導(dǎo)管、出風(fēng)導(dǎo)管、窗口玻璃、加熱和風(fēng)速控制器以及測(cè)量輸出顯示器。一端利用風(fēng)扇將經(jīng)過(guò)熱加熱器加熱的空氣送入模擬裝置中，再利用另一端風(fēng)扇抽吸熱空氣，從而在模擬裝置中形成湍流。通過(guò)調(diào)節(jié)加熱和風(fēng)速控制器來(lái)調(diào)節(jié)加熱器的溫度和風(fēng)扇的風(fēng)速，可以控制湍流的強(qiáng)度，同時(shí)該裝置還可以保證熱氣流的均勻性和橫向風(fēng)的方向。本發(fā)明能產(chǎn)生符合大氣湍流生成原理的湍流，可以方便的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)箱體內(nèi)大氣湍流的強(qiáng)度，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
文檔編號(hào)G01M9/08GK102135467SQ201010605579
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者凡木文, 李敏, 李新陽(yáng), 鄔春明 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所