本实用新型涉及一种实验模拟装置，尤其是涉及一种机翼空气动力学实验模拟装置。
背景技术：
空气动力学实验是进行空气动力学研究的一种基本手段，通过实验途径研究空气运动规律以及空气与相对运动物体(主要是飞行器)之间的相互作用。飞行器的制造与设计过程中，进行风洞实验是必不可少的。大型风洞一般都需要高昂的费用，为了降低费用，在教学中采取小型的测试实验是比较好的方法。
小型风洞实验只能看出空气在机翼表面流动的状态，相对于小型风洞实验，为了得到更好的数据分析处理效果，可以采用数值模拟的方法与实验进行对比，直观的速度云图、压力云图可以使学习者清楚的了解机翼的空气动力学特征。
国内知名高校由于有良好的知识储备和较强的经济支持，可以和企业合作建设大型的低速和高速风洞，可同时进行数值模拟验证，但这样实验成本会非常高，其他普通高校难以拥有同样的资源。目前教学实验中鲜有把空气动力学实验与模拟仿真直接结合在一起的实验装置，高校的实验教学缺乏必要的实验设备的支持。
技术实现要素：
本实用新型的目的就是为了解决上述问题而提供一种操作方便、易于上手、成本低的机翼空气动力学实验模拟装置。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
一种机翼空气动力学实验模拟装置，该装置包括实验台，实验台上设有滑轨，滑轨上依次设有风机、可滑动的丝线支架和机翼模型支架，所述的风机固定在滑轨的一端，所述的丝线支架上端设有丝线，所述的机翼模型支架上端设有机翼模型，所述的丝线在风机的作用下飘过机翼模型的表面，
实验台的下部还设有可输入实验参数的触摸屏和驱动黑盒，所述的触摸屏通过连接控制驱动黑盒控制滑轨上的丝线支架和机翼模型支架与风机的距离。
所述的风机输出端设有将气流整流为稳定气流的整流器。
所述的风机和整流器外设有保护罩，保护罩的前部设有横竖交叉的格栅。
所述的机翼模型支架的上端还设有可改变机翼模型迎角的转动机构。
所述的丝线支架和机翼模型支架垂直安装在滑轨上。
所述的驱动黑盒内设有与触摸屏通讯的控制器。
所述的风机为混流式风机。
该装置在实验台上还设有用于机翼空气动力学数值仿真模拟的计算机，计算机中安装有ANSYS fluent 11仿真模拟软件。
该装置的实验台下部还设有实验台支撑，实验台支撑的底端装有万向轮，万向轮上设有锁止构件。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、本装置通过设置丝线，可清楚直观的展示机翼在空气中受风载荷的状态，学习者容易接受；
2、本装置结构简单，成本低廉，实验台占地面积，不需要大型风洞，具有很强的实用性，便于高校利用和推广应用；
3、装置智能，实验参数可调节，与现有的机翼气动性能演示实验装置比较，本装置通过设置触摸屏以及驱动黑盒，可以设置不同的实验参数，智能化程度高，对于初学者只需要在触摸屏上输入少量的参数，装置便可以自动控制模型的移动及模型角度的调整；
4、本装置设有仿真对比装置，在初学者初步了解机翼空气动力学特性后，可以通过计算机上安装的ANSYS fluent 11软件进行数值模拟，学习者可进行更加深入的研究；
5、本装置模型的扩展性强，可以将机翼模型拆卸后安装飞机上其他部件，为了进行对比可同时更换仿真软件中的三维模型与实验设备中保持一致；
6、本装置具有良好的移动性及固定性，操作灵活方便。本装置实验台底部支撑装设有万向轮可以随意移动，并带有锁止构件防止风机启动后实验台偏移。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中：1-保护罩；2-风机；3-整流器；4-格栅；5-丝线；6-丝线支架；7-机翼模型；8-转动机构；9-机翼模型支架；10-计算机；11-滑轨；12-实验台支撑；13-驱动黑盒；14-触摸屏；15-实验台；16-万向轮；17-锁止构件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例1
一种机翼空气动力学实验模拟装置，其结构示意图如图1所示，该装置包括实验台15，实验台15上方设有滑轨11，滑轨11上从前往后设有风机2、丝线支架6、机翼模型支架9，丝线支架6上端设有丝线5，机翼模型支架9上端设有机翼模型7，实验台15上还设有计算机10，风机2在滑轨6上固定不动，风机2上装备整流器3，用于将产生的气流整流为稳定气流，吹向丝线支架6上的丝线5，使丝线5飘过机翼模型7表面。
风机2和整流器3上设有保护罩1和格栅4，保护罩1为纺锤形筒状保护罩，整流器3安装在风机2中央后方，格栅4为横竖交叉安转在保护罩1头部，通过整流可以使风机2产生的风转化为稳定的直流均匀流场。
本实例，风机2为混流式风机，该混流式风机2固定在实验台架15的前端，混流式风机型号为SWF(A)-1 4.5；流量：3160～4728m3/h；全压306～182；转速：1450r/min；功率/电压：0.55kw/380v；电机型号：Y801-4。
丝线支架6为垂直杆，下方与滑轨6接触，可以在滑轨6上受控滑动，上方固定丝线5，丝线的另一端自由下垂；机翼模型支架9底部与滑轨6接触，可以在滑轨6上受控滑动，上方为转动机构8，可以受控调整角度达到改变机翼模型7迎角的效果；计算机10安装有ANSYS fluent 11，用于进行机翼空气动力学数值模拟仿真，通过模拟仿真可更加清楚的了解机翼的气动性能。
驱动黑盒13中装有西门子s7-200plc控制器，用于与触摸屏14通讯，触摸屏14为驱动黑盒13控制的显示装置，通过在触摸屏14上输入滑动距离与转动角度等参数，给予驱动黑盒13信号，使驱动黑盒13执行命令，控制机翼模型支架9以及丝线支架6在滑轨11上的移动以及转动机构8改变机翼模型7的迎角。
本实施例中实验台15采用金属材料制备而成，几何参数为：高度650mm，长 度1600mm，宽度600mm。实验台15底部的实验台支撑12装有四个万向轮16可以随意移动，并带有锁止构件17防止风机2启动后实验台15偏移。
在进行试验演示与模拟仿真时，将机翼模型7安装在机翼模型支架9上面的转动装置8上，接通电源，触摸屏14上输入滑动距离与转动角度等参数，驱动黑盒13控制丝线支架6与机翼模型支架9在滑轨11上移动到触摸屏14设定好的位置，启动风机2，吹向丝线支架6上的丝线5，使丝线5飘过机翼模型表面。可以在触摸屏14上改变机翼模型7的迎角，根据丝线5在机翼模型7表面变化的状态可以直观的理解机翼的空气动力学特性。在进行实验的同时，打开计算机10中的ANSYS fluent 11软件，在软件中导入与实验过程中相同的机翼模型7的三维模型文件，进行fluent流体力学分析，经过后处理分析得到压力、速度云图，有助于学习者深入了解机翼空气动力学特性。