一种翼型横摆振荡风洞试验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108414182A(43)申请公布日2018.08.17(21)申请号201810365488.6(22)申请日2018.04.23(71)申请人中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所地址621000四川省绵阳市涪城区二环路南段6号(72)发明人李国强黄勇武杰沈志洪王万波胡站伟陈立刘志涛覃晨唐坤黄霞李园梁勇(74)专利代理机构成都天既明专利代理事务所(特殊普通合伙)51259代理人李钦(51)Int.Cl.G01M9/02(2006.01)G01M9/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种翼型横摆振荡风洞试验装置(57)摘要本发明公开了一种翼型横摆振荡风洞试验装置，包括安装底座、电机、U形支杆、翼型模型，所述翼型模型的两个端部上分别连接有整流翼尖，所述翼型模型上设置若干个动态压力测量孔和静态压力测量孔，所述翼型模型内设置有若干个压力传感器，所述翼型模型端的角位移传感器与交流伺服电机端的光电编码器构成位置反馈双闭环伺服控制系统；本发明解决了目前无法直接开展翼型横摆振荡（动态掠效应）研究的问题，为了获得风力机更加全面、准确的载荷值，获得多目标优化的设计方案，需要研究横摆振荡对风力机翼型动态载荷特性的影响规律，这将对大直径风力机的设计以及建造兆瓦级风力发电机组具有重要意义。CN108414182ACN108414182A权利要求书1/1页1.一种翼型横摆振荡风洞试验装置，其特征在于包括一个固定在风洞外壁上的安装底座，所述安装底座上设置有一个电机，电机的动力输出转轴穿过风洞外壁进入风洞内并连接一个U形支杆，所述U形支杆的开口端朝向风洞中心且U形支杆的开口两端连接在翼型模型上；所述翼型模型的两个端部上分别连接有整流翼尖，所述翼型模型上沿着对称截面设置有一圈若干个动态压力测量孔，在动态压力测量孔的一侧设置有一圈若干个静态压力测量孔；所述翼型模型内设置有若干个压力传感器，所述翼型模型端的角位移传感器与交流伺服电机端的光电编码器构成位置反馈双闭环伺服控制系统。2.根据权利要求1所述的一种翼型横摆振荡风洞试验装置，其特征在于所述输出转轴与U形支杆之间设置有止推轴承，所述止推轴承固定在安装底座上，止推轴承的一端与U形支杆连接，另一端连接电机的输出转轴。3.根据权利要求1所述的一种翼型横摆振荡风洞试验装置，其特征在于根据权利要求2所述的一种翼型横摆振荡风洞试验装置，其特征在于所述电机的输出转轴不承受U形支杆的轴向拉力，而只输出力矩。4.根据权利要求1所述的一种翼型横摆振荡风洞试验装置，其特征在于所述翼型模型为三段式结构，中间的模型段和两端的整流翼尖，所述整流翼尖可以更换。5.根据权利要求4所述的一种翼型横摆振荡风洞试验装置，其特征在于所述整流翼尖包括小翼、钝翼和尖翼三种翼尖形式。6.根据权利要求1所述的一种翼型横摆振荡风洞试验装置，其特征在于所述U形支杆的两个连接端对称连接到翼型模型上，所述U形支杆的两个连接端与翼型模型之间分别设置有角度块。7.根据权利要求6所述的一种翼型横摆振荡风洞试验装置，其特征在于所述U形支杆的两个连接端与角度块的不同位置进行固定连接，从而改变翼型模型的迎角。8.根据权利要求1-3、6-7任一所述的一种翼型横摆振荡风洞试验装置，其特征在于所述的U形支杆为一体设计，U形支杆为非光滑表面，所述U形支杆的杆内为空腔结构，所述空腔结构连通到翼型模型内。9.根据权利要求8所述的一种翼型横摆振荡风洞试验装置，其特征在于所述翼型模型为空腔结构，压力传感器设置在空腔内，所述空腔结构处设置有可拆卸式盖板。10.根据权利要求1所述的一种翼型横摆振荡风洞试验装置，其特征在于所述U形支杆连接到翼型模型的压力面。2CN108414182A说明书1/4页一种翼型横摆振荡风洞试验装置技术领域[0001]本发明涉及风洞试验领域，尤其是涉及一种翼型横摆振荡风洞试验装置。背景技术[0002]大型风力机的实际运动过程很复杂，叶片或翼型常常工作在动态失速状态下，动态失速是一个严重的非线性、非定常气动现象，目前还缺乏对非定常失速气动特性的深刻理解，无法全面准确描述动态失速现象和规律。动态振荡过程往往伴随着俯仰（迎角周期性变化）和横摆（后掠角周期性变化）同时进行，俯仰振荡会造成风力机实际极限载荷高于设计和计算值，而横摆运动多数时候可能会减小极限载荷。以前对许多动态问题不清楚的阶段，工程上不惜以增加叶片结构重量为代价而采用偏安全的设计，所以通常忽略横摆振荡的影响，国内外关于翼型动态特性的研究主要集中在俯仰振荡方面。为了提高叶片性能、降低叶片重量，气动载荷评估应该更加精确，以减少设计裕度。[0003]目前，有少量关于旋翼翼型带固定后掠角下的俯仰振荡或翼