涡流发生器、汽车风洞试验段喷口总成及风洞驻室的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，具体涉及一种涡流发生器、汽车风洞试验段喷口总成及风洞驻室。


背景技术：

2.当前为降低汽车油耗和提高动力性能，以降低车辆气动阻力为目标的汽车气动性能设计在整车设计开发过程中显得越来越重要。汽车气动性能设计能够有效降低气动阻力，为不断提高汽车燃油经济性作出重要贡献。汽车风洞是进行汽车气动性能设计开发的重要专业设备，汽车风洞试验段是获得高品质气流并进行气动特性测量的区域。
3.进行精准的气动力测量要求试验段纵向压力梯度分布尽量保持水平，减小试验段流场自身的前后压力差，避免产生额外的水平浮力。喷口位于试验段前端，喷口处的流动状态对试验段水平压力梯度有直接影响，喷口设计关系到试验段压力梯度分布和模型气动力测量结果准确性。气流离开喷口后的剪切层存在涡流脱落，涡流脱落会成为激励源，引起风洞流道本体和驻室空间的振动，影响试验段压力分布和流场品质，进而影响实验结果准确性。
4.因此，如何改善喷口处的涡流脱落现象，成为研发人员需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供一种涡流发生器、汽车风洞试验段喷口总成及风洞驻室。将涡流发生器的固定板固定于汽车风洞试验段喷口的内壁，使第一导流部横截面较小的一端朝向风流，在第一导流部和第二导流部对风流的作用下，改变试验段喷口处涡流脱落的结构和频率，抑制涡流脱落的低频周期性特征，避免涡流脱落与风洞流道本体和驻室空间的振动耦合，改善试验段流场压力分布和流场品质，提高试验结果准确性。
6.本实用新型提供的涡流发生器包括：固定板；导流件，所述导流件固定于所述固定板上，所述导流件包括连接的第一导流部和第二导流部，所述第一导流部的横截面面积在背向所述第二导流部的方向上逐渐减小。
7.可选地，所述第一导流部设置为半圆锥体，所述第二导流部设置为半圆柱体，所述半圆锥体的底面与所述半圆柱体的底面固定连接。
8.可选地，所述导流件设置有多个，多个所述导流件在所述固定板上等间隔设置。
9.可选地，所述第一导流部与所述第二导流部一体成型。
10.可选地，所述半圆锥体的底面直径与所述半圆柱体的底面直径相同。
11.可选地，所述半圆柱体的底面直径范围为10-30mm，所述半圆柱体的高度范围为20-60mm；所述半圆锥体的高度范围为30-80mm。
12.可选地，相邻所述导流件之间的距离为20-100mm。
13.本实用新型还提供一种汽车风洞试验段喷口总成，包括试验段喷口，还包括至少一个上述任一项所述的涡流发生器，所述涡流发生器的固定板背向导流件的一侧与所述试
验段喷口的内壁固定连接。
14.可选地，所述固定板与所述试验段喷口的内壁胶粘连接。
15.本实用新型还提供一种风洞驻室，包括上述所述的汽车风洞试验段喷口总成。
16.本实用新型提供的以上技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果：
17.采用本实用新型涡流发生器、汽车风洞试验段喷口总成及风洞驻室，能够改变喷口处涡流脱落的结构和频率，抑制涡流脱落的低频周期性特征，避免涡流脱落与风洞流道本体和驻室空间的振动耦合，改善风洞试验段流场压力分布和流场品质，提高试验结果准确性。
附图说明
18.图1为本实用新型一个实施例所述的涡流发生器的示意图；
19.图2为图1所示涡流发生器的导流件的放大图；
20.图3为图1所示涡流发生器安装至试验段喷口的示意图。
21.附图标记：
22.1：固定板；2：导流件；21：第一导流部；22：第二导流部；3：试验段喷口。
具体实施方式
23.下面将结合附图进一步说明本实用新型实施例。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
24.图1为本实用新型一个实施例所述的涡流发生器的示意图；图2为图1所示涡流发生器的导流件的放大图；图3为图1所示涡流发生器安装至试验段喷口的示意图。
25.如图1-图3所示，所述涡流发生器包括固定板1和导流件2。所述导流件2固定于所述固定板1上，所述导流件2包括连接的第一导流部21和第二导流部22，所述第一导流部21的横截面面积在背向所述第二导流部22的方向上逐渐减小。
26.使用时，将所述导流件2安装至所述固定板1上，然后将所述固定板1背向所述导流件2的一侧固定于汽车风洞试验段喷口3的至少一侧内壁，且固定后，使得所述第一导流部21横截面面积较小的一端朝向气流吹来的方向，则进行汽车风洞试验时，所述第一导流部21和所述第二导流部22的外表面影响气流的流动形态，并最终影响试验段流场压力分布和流场品质。
27.采用本实用新型涡流发生器，能够改变喷口处涡流脱落的结构和频率，抑制涡流脱落的低频周期性特征，避免涡流脱落与风洞流道本体和驻室空间的振动耦合，改善风洞试验段流场压力分布和流场品质，提高试验结果准确性。
28.在本实施例中，如图1、图2所示，所述固定板1为一长方形薄板，所述导流件2包括左侧的第一导流部21和右侧的第二导流部22，所述第一导流部21的右端端面与所述第二导流部22的左端端面固定连接，所述第一导流部21的横截面面积在朝向左侧的方向上逐渐减
小。所述第一导流部21和所述第二导流部22的上表面均为平面，以便于固定至所述固定板1上，所述第一导流部21和所述第二导流部22的下表面均为弧面，以影响流经气流的流动形态。图3中左侧为风流的来流方向，所述固定板1安装至试验段喷口3的内壁后，所述第一导流部21横截面面积较小的一端朝向风流来流方向，也即朝向左侧设置。在本实施例中，所述第一导流部21和所述第二导流部22均通过胶粘的方式与所述固定板1固定连接。根据实际应用情况，所述固定板1、所述第一导流部21和所述第二导流部22的形状尺寸均可以适当调整，只要所述第一导流部21和所述第二导流部22与气流接触的外表面能够影响气流的流动形态，进而改变喷口处涡流脱落的结构和频率，并最终改善风洞试验段流场压力分布和流场品质，提高试验结果准确性即可。
29.可选地，所述第一导流部21设置为半圆锥体，所述第二导流部22设置为半圆柱体，所述半圆锥体的底面与所述半圆柱体的底面固定连接。此种设置，有助于降低流场紊流度，改善气流角度分布。
30.半圆锥体即把一个圆锥体沿着轴线切开而得到的几何体，半圆柱体即把一个圆柱体沿着轴线切开而得到的几何体。所述导流件2与气流接触的外表面影响气流的流动形态，而流动形态直接影响试验段流场压力分布和流场品质。在本实施例中，将所述导流件2设置为半圆锥体与半圆柱体的结合，且气流先流经半圆锥体横截面较小一端的外表面，再过渡至横截面较大一端的外表面，最后流经半圆柱体的外表面，能够有效降低流场紊流度，改善气流角度分布。根据实际应用情况，所述半圆锥体与所述半圆柱体的尺寸可以适当调整。
31.可选地，所述导流件2设置有多个，多个所述导流件2在所述固定板1上等间隔设置。此种设置，有助于进一步改善风洞试验段流场压力分布和流场品质，提高试验结果准确性。
32.在本实施例中，如图1所示，所述固定板1上共间隔固定有十五个所述导流件2，每一所述导流件2朝向相同且平行分布，相邻所述导流件2之间的间隔相等。根据实际应用情况，所述导流件2的设置数量可以调整。
33.可选地，所述第一导流部21与所述第二导流部22一体成型。采用一体成型，有利于增强所述第一导流部21与所述第二导流部22之间的连接强度，进而延长所述涡流发生器的持续使用时间。
34.可选地，所述半圆锥体的底面直径与所述半圆柱体的底面直径相同。此种设置，使得所述半圆锥体与所述半圆柱体的连接处平滑过渡，不存在落差，有利于气流平稳通过。
35.在本实施例中，如图1、图2所示，所述半圆锥体的底面半圆与所述半圆柱体的底面半圆直径相同，二者连接后完全重合，流经所述半圆锥体下表面的气流在二者的连接处顺利过渡流经至所述半圆柱体的下表面。
36.可选地，所述半圆柱体的底面直径范围为10-30mm，所述半圆柱体的高度范围为20-60mm；所述半圆锥体的高度范围为30-80mm。此种设置，对所述第二导流部22和所述第一导流部21的尺寸进行了优化，有利于最大限度地改变喷口处涡流脱落的结构和频率，抑制涡流脱落的低频周期性特征，从而进一步改善风洞试验段流场压力分布和流场品质，提高试验结果准确性。
37.为了适于不同规格的汽车风洞试验段喷口，所述半圆锥体和所述半圆柱体的具体尺寸可以在优化范围内进行适当调整。
38.可选地，相邻所述导流件2之间的距离为20-100mm。此种设置，对相邻所述导流件2之间的间隔进行了优化，有利于最大限度地改变喷口处涡流脱落的结构和频率，抑制涡流脱落的低频周期性特征，从而进一步改善风洞试验段流场压力分布和流场品质，提高试验结果准确性。
39.为了适于不同规格的汽车风洞试验段喷口，相邻所述导流件2之间的具体间隔可以在优化范围内进行适当调整。
40.本实用新型还提供一种汽车风洞试验段喷口总成，包括试验段喷口3，还包括至少一个上述任一实施例所述的涡流发生器，所述涡流发生器的固定板1背向导流件2的一侧与所述试验段喷口3的内壁固定连接。
41.采用本实用新型汽车风洞试验段喷口总成，能够改变喷口处涡流脱落的结构和频率，抑制涡流脱落的低频周期性特征，避免涡流脱落与风洞流道本体和驻室空间的振动耦合，改善风洞试验段流场压力分布和流场品质，提高试验结果准确性。
42.如图3所示，在本实施例中，所述汽车风洞试验段喷口总成共包括一个所述涡流发生器，且所述涡流发生器的固定板1上设置有多个所述导流件2，所述涡流发生器与所述试验段喷口3的上端内壁固定连接，图3中左侧为风流来流的方向，所述固定板1安装好后，所述第一导流部21横截面面积较小的一端朝向左侧。根据实际应用情况，所述汽车风洞试验段喷口总成也可以包括多个所述涡流发生器，所述涡流发生器可以固定于所述试验段喷口3的上端内壁，也可以固定于所述试验段喷口3的侧端内壁。
43.可选地，所述固定板1与所述试验段喷口3的内壁胶粘连接。采用胶粘连接，简化了所述固定板1与所述试验段喷口3的内壁之间的连接关系，有利于提高组装效率。
44.在本实施例中，所述固定板1与图3中所述试验段喷口3的上端内壁胶粘连接。
45.本实用新型还提供一种风洞驻室，包括上述任一实施例所述的汽车风洞试验段喷口总成。
46.采用本实用新型风洞驻室，能够改变喷口处涡流脱落的结构和频率，抑制涡流脱落的低频周期性特征，避免涡流脱落与风洞流道本体和驻室空间的振动耦合，改善风洞试验段流场压力分布和流场品质，提高试验结果准确性。
47.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。