(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111514196.2 (22)申请日 2021.12.13 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113916490 A (43)申请公布日 2022.01.11 (73)专利权人 中国飞机强度研究所 地址 710065 陕西省西安市雁塔区电子二 路86号 (72)发明人 吴敬涛　成竹　任战鹏　李剑　 张亚娟　 (74)专利代理 机构 北京栈桥知识产权代理事务 所(普通合伙) 11670 代理人 潘卫锋 (51)Int.Cl. G01M 9/04(2006.01) G01M 9/08(2006.01)B64F 5/60(2017.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 GB 1381864 A,1975.01.2 9 CN 1071672 94 A,2017.09.15 范晓樯.高超 声速进气道的设计、 计算与实 验研究. 《中国博士学位 论文全文库 基础科 学》 .2008, Wei Xie.W ind tunnel experiments for innovative pitc h regulated blade of horizontal axis w ind turbi ne. 《Energy》 .2015, 审查员 秦鲲 (54)发明名称 提升飞机实验风洞气流均匀性的装置及其 参数优化方法 (57)摘要 本发明涉及风洞实验气流均匀性技术领域， 公开了提升飞机实验风洞气流均匀性的装置及 其参数优化方法； 装置包括动力段、 稳流调整段 以及收缩段； 动力段包括圆管状的动力主体段， 设置在动力主体段内的风机安装 结构， 设置在风 机安装结构上的风机； 方法包 括： S1、 初步设定尺 寸参数； S2、 对风洞整体进行建模； S3、 进行流体 仿真； S4、 判断目标区域风速不均匀度是否小于 5%； 若不均匀度小于5%则设计完成； 若不小于5% 则修改步骤S1尺寸参数， 重复步骤S2~S4； 本发明 可满足大型飞机进行风洞试验时所需的风量大、 风速大的要求； 能够使气流均匀性得到提升 。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 113916490 B 2022.03.15 CN 113916490 B 1.一种提升飞机实验风洞气流均匀性的装置， 包括动力段 （1） 、 稳流调整段 （2） 、 以及收 缩段 （3） ； 所述动力段 （1） 包括圆管状的动力主体段 （10） ， 设置在所述动力主体段 （10） 内的风机 安装结构 （1 1） ， 以及2~4排设置在风机安装结构 （1 1） 上且呈矩阵式排列的风机 （12） ； 所述稳流调整段 （2） 包括与所述动力主体段 （10） 连通的扰流调整段 （20） ， 一端连通动 力主体段 （10） 、 另一端连通扰流调整段 （20） 的第一变截面连接段 （21） ， 以及连通扰流调整 段 （20） 、 收缩段 （3） 的第二变截面连接段 （2 2） ； 所述动力 主体段 （10） 、 第一变截面连接段 （21） 、 扰流调整段 （20） 、 以及第二变截面连接 段 （22） 的中心轴线在水平方向上重合； 所述扰流调整段 （20） 包括矩形管道 （200） ； 所述矩形管道 （200） 的矩形截面对角线长度 A与动力主体段 （10） 直径D的比值 为3.5~4.2： 5； 所述矩形管道 （200） 内部靠近第一变截面连接段 （21） 的一端设置有蜂窝器 （201） ， 另一 端设置有阻尼网 （202） ； 所述收缩段 （3） 包括与第二变截面连接段 （22） 连通的大管径连接管 （30） ， 与所述大管 径连接管 （30） 连通的小管径出风管 （31） ， 以及设置在所述大管径连接管 （30） 、 小管径出风 管 （31） 之间的收缩连接管 （32） ； 所述大管径连接管 （3 0） 直径d与动力主体段 （10） 直径D的比值 为2.8~3.9： 5； 所述收缩连接管 （32） 内部设置有收缩比调节装置 （3 3） ； 所述收缩比调节装置 （33） 包括若干组均匀设在所述收缩连接管 （32） 内壁的斜面调节 装置 （34） ， 固定设在所述收缩连接管 （32） 外部的安装架 （35） ， 以及设置在所述安装架 （35） 与斜面调节装置 （34） 之间的收缩 控制装置 （3 6） ； 所述斜面调节装置 （34） 包括固定在收缩连接管 （32） 内壁且靠近大管径连接管 （30） 的 铰接连接件 （340） ， 一端与铰接连接件 （340） 活动连接的调整叶板 （34 1） ， 活动设置在所述调 整叶板 （34 1） 另一端的控制连接杆 （342） ， 以及设置在收缩连接管 （32） 内壁且与所述控制连 接杆 （342） 另一端连接的调节 环 （343） ； 所述调整叶板 （341） 上设有安装 控制连接杆 （342） 的第一滑槽 （34 4） ； 所述收缩连接管 （32） 内壁设有用于滑动安装调节 环 （343） 的第二滑槽 （345） ； 所述收缩控制装置 （36） 包括固定在安装架 （35） 上的滚轴丝杠 （360） ， 一端与滚轴丝杠 （360） 活动连接、 另一端贯穿收缩连接管 （32） 与调节环 （343） 连接的外部控制件 （361） ， 以及 用于向所述滚轴丝杠 （360） 提供动力的动力电机 （362） ； 所述第一变截面连接段 （21） 内部 设 置有将第一变截面连接段 （21） 分为四部分的十 字型整流翼 （210） ； 所述十字型整流翼 （210） 安装长度为1.2~1.8m， 且迎风端前部厚度大于迎风端尾部厚 度。 2.根据权利要求1所述的一种提升飞机实验风洞气流均匀性的装置， 其特征在于， 所述 小管径出风管 （31） 内壁均匀设置有一圈整流翼板 （310） ； 所述整流翼板 （310） 为梭形且最大厚度为8cm； 整流翼板 （310） 的迎风端高度为13.5~ 18.5cm； 整流翼板 （310） 的长度为83~120cm。 3.根据权利要求1所述的一种提升飞机实验风洞气流均匀性的装置， 其特征在于， 所述 扰流调整段 （20） 的长度为1.5m。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113916490 B 24.根据权利要求1所述的一种提升飞机实验风洞气流均匀性的装置， 其特征在于， 阻尼 网 （202） 为 孔径是1.5m m×1.5mm、 丝径是0.3m m的金属网。 5.根据权利要求1所述的一种提升飞机实验风洞气流均匀性的装置， 其特征在于， 蜂窝 器 （201） 由壁厚0.13m m、 内切圆直径为 4.33mm的六角形蜂窝格组成。 6.根据权利要求1~5任意一项所述的一种提升飞机实验风洞气流均匀性的装置的参数 优化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 根据风洞实验室规模初步设定动力 主体段 （10） 、 第一变截面连接段 （21） 、 扰流调整 段 （20） 、 第二变截面连接段 （2 2） 、 以及收缩段 （3） 的尺寸 参数； S2、 对风洞结构、 动力段 （1） 、 稳流调整段 （2） 、 以及收缩段 （3） 整体进行建模； S3、 进行流体仿真； 先划分网格， 然后进行后处 理计算出流场， 分析目标区域速度分布； S4、 判断目标区域 风速不均匀度是否小于 5%； 若不均匀度小于5%则设计完成； 若不小于5%则修改步骤S1尺寸参数， 重复步骤S2~S4直 至目标区域 风速不均匀度小于 5%。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113916490 B 3