一种湍流发生器

本文涉及湍流发生技术，尤指一种湍流发生器。

背景技术：

在航空、汽车以及燃气轮机等领域的研发中，气体是必不可少的工质对象，不同的气体湍流强度对实际研发以及研究的结果起到举足轻重的作用。能够产生具有一定湍流强度的气体湍流发生器，可以保证在进行航空、汽车以及燃气轮机等领域的研究中，提供更适宜研究条件的湍流气体环境，有利于推动航空、汽车以及燃气轮机等领域研发的开展。

现有的气体湍流发生器所输出的气体的湍流强度较低。

技术实现要素：

本申请提供了一种湍流发生器，可以产生湍流强度高的气流。

本申请提供了一种湍流发生器，其包括：流体通道以及设置在所述流体通道内的多根棱柱；

其中，所述棱柱的横截面为梯形截面，所述棱柱的延伸方向与所述流体通道的延伸方向垂直。

气流从流体通道的一端流动到另一端的过程中，气流与棱柱发生碰撞，棱柱对气流起到扰流作用。又由于棱柱的横截面为梯形截面，该气流的湍流强度会显著升高。在同等条件下，相较于采用横截面为正方形或六边形的棱柱进行扰流，本发明中的棱柱能明显提升气流的湍流强度。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例中的一种湍流发生器的结构示意图；

图2为本申请实施例中的一种湍流发生器的局部放大图；

图3为本申请实施例中的一种湍流发生器的局部剖视图；

图4为本申请实施例中的一种湍流发生器与其他的湍流发生器的效果对比图。

具体实施方式

如图1、2所示，图1、2显示了本实施例中的一种湍流发生器1。该湍流发生器1包括流体通道11和多根棱柱12。多根棱柱12均设置在流体通道11内。气流通过流体通道11时，棱柱12起到扰流的作用。

流体通道11为直通道。流体通道11的横截面可以是矩形。流体通道11包括入口113以及与入口113相对的出口114。流体通道11的入口113用于连通供气装置，供气装置用于向该入口113输入气流。该供气装置可以是风机、风扇或装有压缩气体的容器。供气装置从该入口113输入气体后，这些气体通过流体通道11而从流体通道11的出口114输出。

流体通道11包括第一侧壁115和第二侧壁116。第一侧壁115和第二侧壁分别位于流体通道11的相对两侧。第一侧壁115和第二侧壁116均为平面。第一侧壁115和第二侧壁116相互平行。

如图2、3所示，棱柱12为直条形。棱柱12的一端连接于第一侧壁115，棱柱12的另一端连接于第二侧壁116。棱柱12的延伸方向垂直于流体通道11的延伸方向。棱柱12的横截面为梯形。棱柱12的数量可以是3个。

向流体通道11的入口113中通入气体，这些气体在流体通道11中形成从流体通道11的入口113向出口114流动的气流。气流从流体通道11的一端流动到另一端的过程中，气流与棱柱12发生碰撞，棱柱12对气流起到扰流作用。又由于棱柱12的横截面为梯形截面，该气流的湍流强度会显著升高。如图4所示，在同等条件下，即同在入口处气流流速为50m/s、气流温度为20℃和气流的湍流强度为1.5％的条件下，相较于采用横截面为正方形或六边形的棱柱12进行扰流，本实施例中的棱柱12能明显提升气流的湍流强度。

在一个示意性实施例中，多根棱柱12相互平行。多根棱柱12沿垂直于棱柱12的延伸方向依次排布。多根棱柱12的排布方向还垂直于流体通道11的延伸方向。

由此，多根棱柱12并排排布在一个平面内，且该平面垂直于流体通道11的延伸方向。流体通道11以多根棱柱12为界限分为上游段和下游段，上游段位于下游端的上游，上游段内的气流的湍流强度小，下游段内的气流的湍流强度大，且下游段内的气流越远离棱柱12其湍流强度越低。因此，下游段内的不同位置可以满足不同湍流强度的试验条件。

在一个示意性实施例中，在多根棱柱12中，每相邻两根棱柱12之间的间距相等。

如图所示，相邻两根棱柱12之间的间距均为c。这样，下游段同一截面内的气流的湍流强度分布更加均匀。

在一个示意性实施例中，棱柱12的梯形截面包括顶边121以及与顶边121相对的底边122。顶边121和底边122相互平行。顶边121的长度a小于底边122的长度b。底边122和顶边121均平行于流体通道11的延伸方向。

这样布置后，棱柱12的顶面和底面均平行于气流来流方向，能进一步地提升下游段中气流的湍流强度，同时减小棱柱12对气流施加的阻力。

在一个示意性实施例中，棱柱12的梯形截面的形状为等腰梯形。

横截面为等腰梯形的棱柱12相较于横截面为其他不规则梯形的棱柱12对气流的扰动更大，能进一步提升下游段中气流的湍流强度。

在一个示意性实施例中，梯形截面的顶边121的长度a小于梯形截面的底边122的长度b，且顶边121的长度b等于顶边121到底边122之间的距离b，且底边122的长度b与相邻两根棱柱12之间的间距c之比为1：2。

将湍流发生器1配置为这样的尺寸关系后，下游段中气流的湍流强度能达到最大。

本申请描述了多根实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。