037] 所述玻璃管5上设有活动门窗6,用于厢体模型1的放入或取出。
[0038] 所述玻璃管5的材料为透明硬质钢化玻璃。
[0039] 测试厢体模型表面喷气减阻的方法可通过如下步骤实现：
[0040] 1)通过软管2将空气压缩机4的出风口与厢体模型1尾部的进气端相连，并在软 管2上安装气体流量计3,形成一个连通厢体模型1的进风口通道；
[0041] 2)打开位于玻璃管5上的活动门窗6,将厢体模型1水平放置在双滑轨11上，并 将其迎风端通过挂绳挂扣在连接轴7的挂钩上，并关上活动门窗6;
[0042] 3)打开通风机，气流依次通过进风连接座10、导流风栅8进入玻璃管5内，当连接 轴7由于厢体模型1受到风的阻力而沿着双滑轨11轴向移动时，拉动测力计的受拉端，通 过数显式测力计9测出厢体模型1所受风的阻力数据；为了得到不同的模拟风速，通过调节 通变频器的频率来实现通风机的风速，从而模拟出不同来流风速；
[0043] 4)打开空气压缩机4,形成的空气流软管2进入厢体模型1内，最终在厢体模型1 表面上模拟出具有渗透空气膜；为了在厢体模型1表面形成不同喷射速度的渗透空气膜， 通过调节空气压缩机4的节流阀4-1来实现流量的控制，并由气体流量计3显示流量数据， 经过转换计算，得到厢体表面喷射气膜的速度。
[0044] 步骤4)中气体流量计3测得的气体流量与空气渗流小孔渗流速度之间的转换过 程如下：
[0045]
(: 1:)
[0046] 式⑴中：Q为空气压缩机4中排出气体的气流量，V为空气渗流小孔中渗出气体 的渗流速度大小，d为小孔直径，N为厢体模型1表面上的空气渗流小孔个数；
[0047] 由式⑴可得，空气渗流小孔中渗出气体的渗流速度V与气流量Q之间的关系：
[0048]
.(.2..)
[0049] 因此，根据式⑵可知，通过观察气体流量计3的流量大小，调节空气压缩机4节 流阀4-1的开度，进而达到实验过程中所需的厢体模型1表面渗流速度条件。
[0050] 如上所述，便可较好地实现本发明。
[0051] 本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质 与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的 保护范围之内。
【主权项】
1. 一种速度可调的厢体表面喷气减阻发生装置，其特征在于，包括空气压缩机（4)、玻 璃管（5)和设置在玻璃管（5) -侧端部的导流风栅（8)， 导流风栅（8)通过进风连接座（10)连接通风机；在玻璃管（5)内沿其轴向方向设置有 双滑轨（11)，在双滑轨（11)上放置厢体模型（1); 进风连接座（10)上设有数显式测力计（9)，数显式测力计（9)的连接轴（7)穿过导流 风栅（8)伸入玻璃管（5)内，厢体模型（1)的迎风端通过挂绳挂扣在连接轴（7)的挂钩上； 所述空气压缩机（4)通过软管（2)连接厢体模型（1)尾部的进气端。2. 根据权利要求1所述的速度可调的厢体表面喷气减阻发生装置，其特征在于，所述 厢体模型（1)的两侧表面均布置有若干个直径为5mm空气渗流小孔。3. 根据权利要求1所述的速度可调的厢体表面喷气减阻发生装置，其特征在于，所述 软管（2)上设有气体流量计（3)。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的速度可调的厢体表面喷气减阻发生装置，其特 征在于，所述空气压缩机（4)设有节流阀（4-1)和泄流阀（4-2)。5. 根据权利要求4所述的速度可调的厢体表面喷气减阻发生装置，其特征在于，所述 玻璃管（5)上设有活动门窗6,用于厢体模型（1)的放入或取出。6. 根据权利要求4所述的速度可调的厢体表面喷气减阻发生装置，其特征在于，所述 玻璃管（5)的材料为透明硬质钢化玻璃。7. -种测试厢体模型表面喷气减阻的方法，其特征在于采用权利要求1至6中任一项 所述速度可调的厢体表面喷气减阻发生装置实现，实现步骤如下： 1) 通过软管（2)将空气压缩机（4)的出风口与厢体模型（1)尾部的进气端相连，并在 软管（2)上安装气体流量计（3)，形成一个连通厢体模型（1)的进风口通道； 2) 打开位于玻璃管（5)上的活动门窗（6)，将厢体模型（1)水平放置在双滑轨（11)上， 并将其迎风端通过挂绳挂扣在连接轴（7)的挂钩上，并关上活动门窗（6); 3) 打开通风机，气流依次通过进风连接座（10)、导流风栅（8)进入玻璃管（5)内，当连 接轴（7)由于厢体模型（1)受到风的阻力而沿着双滑轨（11)轴向移动时，拉动测力计的受 拉端，通过数显式测力计（9)测出厢体模型（1)所受风的阻力数据；为了得到不同的模拟风 速，通过调节通变频器的频率来实现通风机的风速，从而模拟出不同来流风速； 4) 打开空气压缩机（4)，形成的空气流软管（2)进入厢体模型（1)内，最终在厢体模型 (1)表面上模拟出具有渗透空气膜；为了在厢体模型（1)表面形成不同喷射速度的渗透空 气膜，通过调节空气压缩机（4)的节流阀（4-1)来实现流量的控制，并由气体流量计（3)显 示流量数据，经过转换计算，得到厢体表面喷射气膜的速度。8. 根据权利要求7所述的测试厢体模型表面喷气减阻的方法，其特征在于，所述步骤 4)中气体流量计（3)测得的气体流量与空气渗流小孔渗流速度之间的转换过程如下：式（1)中：Q为空气压缩机（4)中排出气体的气流量，V为空气渗流小孔中渗出气体的 渗流速度大小，d为小孔直径，N为厢体模型（1)表面上的空气渗流小孔个数； 由式（1)可得，空气渗流小孔中渗出气体的渗流速度V与气流量Q之间的关系：因此，根据式（2)可知，通过观察气体流量计（3)的流量大小，调节空气压缩机（4)节 流阀（4-1)的开度，进而达到实验过程中所需的厢体模型（1)表面渗流速度条件。
【专利摘要】本发明公开了一种速度可调的厢体表面喷气减阻发生装置及其测试方法，包括空气压缩机、玻璃管和设置在玻璃管一侧端部的导流风栅，导流风栅通过进风连接座连接通风机；在玻璃管内沿其轴向方向设置有双滑轨，在双滑轨上放置厢体模型；进风连接座上设有数显式测力计，数显式测力计的连接轴穿过导流风栅伸入玻璃管内，厢体模型的迎风端通过挂绳挂扣在连接轴的挂钩上；空气压缩机通过软管连接厢体模型尾部的进气端。本装置避免了进行风洞试验而需建造风洞设施所耗费的高额成本，避免了测试过程中所需复杂的测试设备。而且本发明结构简单、使用方便快捷、市场潜力大，它的应用将有利于厢体表面气膜减阻模拟试验方便、高效地进行。
【IPC分类】G01M17/007
【公开号】CN105424381
【申请号】CN201510875500
【发明人】曹立峰, 谢小鹏
【申请人】华南理工大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月2日