雷暴冲击风场排管的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种适用于复杂地形雷暴风风场测试风洞试验的风速测试系统，尤其涉及一种应用于风速测试系统上的雷暴冲击风场排管。
【背景技术】
[0002]对于近地风场特性的研宄，一般需要通过风洞试验获取不同位置处的脉动风速。风洞试验中常用的风速测试设备是热线风速仪、皮托管和排管。相比于热线风速仪和皮托管，排管的优点在于与电子扫描阀相配合，可同步采集不同空间位置的脉动风速时程数据，进而得到三维风场的幅值和频谱特性。排管测试风速的原理在于同时测试空间中某点的总压和静压，然后根据伯努利原理(Bernoulli’s principle)换算出该点的风速。普通的排管组成大概有两种:(1)由多个皮托管平行排列组成，每个皮托管分别测得各位置处的总压和静压从而得到风速；(2)由I个静压探头加多个总压探头平行排列组成，每个总压探头参考同一静压探头，得到不同位置风速。
[0003]对于雷暴冲击风，实际的风洞模拟表明，风场中的风速沿顺风向(径向)变化很大，且在复杂地形中，不同水平高度的静压也有明显变化。成品皮托管的外直径D约为4?10mm，其侧边静压孔一般在端头总压开口的后方3D?4D的位置。对于雷暴冲击风场，普通皮托管不能同时测得的同一位置的总压和静压；只有一个静压探头的排管则无法测得不同位置的静压。因此，对于复杂地形情况下的雷暴冲击风场，现有的排管设计无法满足对风场的测试需求。
【实用新型内容】
[0004]在针对复杂山地地形雷暴冲击风场测试时，现有的排管无法准确测试地形所处位置处风场。针对此不足，本实用新型提供了一种以达到能够同时测试不同位置处总压和静压的需要，且能够适用于复杂山地地形雷暴冲击风场测试的雷暴冲击风场排管。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案:
[0006]雷暴冲击风场排管，包括翼型外壳，在翼型外壳的纵向设置多排沿迎风方向凸出于翼型外壳的测试探针，同一高度上的每排测试探针为2个，一个为静压测试探针，另一个为总压测试探针；所述静压测试探针的端部密封，静压测试探针的侧壁沿圆周方向均布设置4?8个针孔；所述总压测试探针的端部形成一喇叭状的锥形敞口。
[0007]作为本实用新型的一种优选方案，相邻两排测试探针之间的中心距离为20mm，每一排上的静压测试探针与总压测试探针之间的中心距离为10mm。
[0008]作为本实用新型的另一种优选方案，所述静压测试探针的总长为115_，总压测试探针的总长为85mm。
[0009]作为本实用新型的一种改进方案，所述翼型外壳的纵向设置多排与测试探针数量相等的且用于安装测试探针的支座，所述静压测试探针和总压测试探针伸出支座的部分的外径为2_，所述静压测试探针和总压测试探针在支座内的部分的外径逐渐变细直至1_。
[0010]作为本实用新型的另一种改进方案，所述总压测试探针的锥形敞口的锥度为30。。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的雷暴冲击风场排管具有如下有益效果:
[0012]1、该雷暴冲击风场排管以达到能够同时测试不同位置处总压和静压的需要，且能够适用于复杂山地地形雷暴冲击风场测试。
[0013]2、同步测试空间各位置处总压和静压，提高采用排管测试复杂地形雷暴冲击风场的准确度。
[0014]3、同步记录不同空间位置处总压和静压数据，解决了传统排管无法适用于复杂地形雷暴冲击风场测试的问题，从而能够准确、方便的测试此类风场的风速。
【附图说明】
[0015]图1为雷暴冲击风场排管的结构示意图；
[0016]图2为雷暴冲击风场排管的横剖面图；
[0017]图3为静压测试探针的剖面图；
[0018]图4为总压测试探针的剖面图。
[0019]附图中，I一翼型外壳；2—测试探针；3—静压测试探针；4一总压测试探针；5—针孔；6—支座。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细地描述。
[0021]如图1、2所示，雷暴冲击风场排管包括翼型外壳1，在翼型外壳I的纵向设置多排沿迎风方向凸出于翼型外壳I的测试探针2，同一高度上的每排测试探针2为2个，一个为静压测试探针3，另一个为总压测试探针4。静压测试探针3的端部密封，静压测试探针3的侧壁沿圆周方向均布设置4?8个针孔5，针孔5的孔径为静压测试探针3的外径的0.1倍，如图3所示。总压测试探针4的端部形成一喇叭状的锥形敞口，总压测试探针4的锥形敞口的锥度为30°，如图4所示。
[0022]相邻两排测试探针2之间的中心距离为20mm，每一排上的静压测试探针3与总压测试探针4之间的中心距离为10mm。静压测试探针3的总长为115mm，总压测试探针4的总长为85mm。翼型外壳I的纵向设置多排与测试探针2数量相等的且用于安装测试探针2的支座6，静压测试探针3和总压测试探针4伸出支座6的部分的外径为2mm，静压测试探针3和总压测试探针4在支座6内的部分的外径逐渐变细直至1_，以方便连接测压软管。为保证静压和总压测得数据基本为同一位置，静压测试探针3的侧壁开孔位置应与总压测试探针4的端头开口处基本平齐。
[0023]为了能够使排管适用于复杂山地地形雷暴冲击风场测试，需要能够同步测试不同高度处总压和静压，因此在翼型外壳I同一高度位置设置2个测试探针(分别为静压测试探针和总压测试探针)，沿高度方向设置多排(具体排数由测试要求确定)。为减少对风场的干扰，测试探针直径不宜过大，各测试探针之间的距离不宜太小，且固定测试探针2的支座6应选取对称的空心的翼型外壳1，方便穿管。由于雷暴冲击风场沿水平横风向(环向)变化较小，因此，可以认为水平排列的距离较近的静压测试探针3和总压测试探针4测得的数据基本为同一位置数据。
[0024]总压测试探针4端部的锥形敞口正对风向的来流方向，用来测试总压。静压测试探针3的侧壁上圆周上的针孔5用于测试静压。总压和静压通过电子扫描阀同步采集数据，最终根据伯努利原理(Bernoulli’s principle)换算出该点的风速。由于是同步测试空间各位置处的总压和静压，提高采用排管测试复杂地形雷暴冲击风场的准确度。
[0025]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.雷暴冲击风场排管，其特征在于:包括翼型外壳(1)，在翼型外壳(I)的纵向设置多排沿迎风方向凸出于翼型外壳(I)的测试探针(2)，同一高度上的每排测试探针(2)为2个，一个为静压测试探针(3)，另一个为总压测试探针(4);所述静压测试探针(3)的端部密封，静压测试探针(3)的侧壁沿圆周方向均布设置4?8个针孔(5);所述总压测试探针(4)的端部形成一喇叭状的锥形敞口。
2.根据权利要求1所述的雷暴冲击风场排管，其特征在于:相邻两排测试探针(2)之间的中心距离为20mm，每一排上的静压测试探针(3)与总压测试探针(4)之间的中心距离为1mm0
3.根据权利要求1所述的雷暴冲击风场排管，其特征在于:所述静压测试探针(3)的总长为115mm，总压测试探针(4)的总长为85mm。
4.根据权利要求1所述的雷暴冲击风场排管，其特征在于:所述翼型外壳(I)的纵向设置多排与测试探针(2)数量相等的且用于安装测试探针(2)的支座(6)，所述静压测试探针(3)和总压测试探针(4)伸出支座(6)的部分的外径为2mm，所述静压测试探针(3)和总压测试探针(4)在支座(6)内的部分的外径逐渐变细直至1_。
5.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的雷暴冲击风场排管，其特征在于:所述总压测试探针(4)的锥形敞口的锥度为30°。
【专利摘要】本实用新型公开了一种雷暴冲击风场排管，包括翼型外壳，在翼型外壳的纵向设置多排沿迎风方向凸出于翼型外壳的测试探针，同一高度上的每排测试探针为2个，一个为静压测试探针，另一个为总压测试探针；静压测试探针的端部密封，静压测试探针的侧壁沿圆周方向均布设置4～8个针孔；总压测试探针的端部形成一喇叭状的锥形敞口。该雷暴冲击风场排管以达到能够同时测试不同位置处总压和静压的需要，且能够适用于复杂山地地形雷暴冲击风场测试。同步测试空间各位置处总压和静压，提高采用排管测试复杂地形雷暴冲击风场的准确度。
【IPC分类】G01M9-04
【公开号】CN204269338
【申请号】CN201420843102
【发明人】汪之松, 邹鑫, 孙毅, 肖正直, 黄汉杰
【申请人】重庆大学
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年12月27日