[实用新型]一种减少扰动的自循环烟气风洞

说明书

本实用新型公开了一种减少扰动的自循环烟气风洞。减少扰动的自循环烟气风洞，其包括观察箱和风道，观察箱安装有试验模型，风道的首尾两端分别连接观察箱的进口和出口，形成一个封闭式循环风洞；观察箱前端的风道中设置有入口整流格栅，入口整流格栅的格栅板相互平行布设，每块格栅板内部均具有空腔，且格栅板靠近观察箱一侧开设有连通所述空腔的排气口；入口整流格栅中的每块格栅板内部空腔均通过导烟管连通雾化机的出雾口，使雾化机产生的水雾通过所述排气口进入风道中。本实用新型可以利用无污染的水雾直观演示风洞实验，而且能够最大限度地降低外设部件对模具本身流场的扰动。

技术领域

本实用新型属于实验演示仪器领域，具体涉及一种减少扰动的自循环烟气风洞。

背景技术

风洞一般称之为风洞试验。简单地说，就是依据运动的相对性原理，将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中，人为制造气流流过，以此模拟空中各种复杂的飞行状态，获取试验数据。风洞实验是高校及职业院校中流体力学课程的一项重要的实验，涉及的知识点众多，主要涉及测力实验、测压实验、传热实验、动态模型实验和流态观测实验。

现有的风洞演示装置的主要功能是：利用烟流法观察气体流过物体产生的绕流图形，观测烟气流线在经过机翼及圆柱体等试件时的迹线。其通常配置为：流线形成通道(风道)、微型风机、实验台桌、发烟装置、试验模型、电子调速装置、照明装置等。其中，发烟装置用于产生烟雾，常规做法是在气流中引入煤烟或有色气体，借助光线对烟气质点的散射，可以显示流体的运动。然而煤烟等气体对于人体是有害的，直接排放显然不行，需要对其经常尾气处理。但是对于小型的风洞演示教学装置而言，增设一个尾气处理装置显然成本过大，因此众多的风洞演示教学装置均采用开放式的设计，尾气直接排放，长久使用会造成师生的身心健康受损。因此，有必要设计一种更环保节能的风洞演示教学装置。

发明内容

本实用新型的目的解决现有技术中存在的问题，并提供一种减少扰动的自循环烟气风洞，具体技术方案如下：

减少扰动的自循环烟气风洞，其包括观察箱和风道，观察箱安装有试验模型，风道的首尾两端分别连接观察箱的进口和出口，形成一个封闭式循环风洞；观察箱前端的风道中设置有入口整流格栅，入口整流格栅的格栅板相互平行布设，每块格栅板内部均具有空腔，且格栅板靠近观察箱一侧开设有连通所述空腔的排气口；入口整流格栅中的每块格栅板内部空腔均通过导烟管连通雾化机的出雾口，使雾化机产生的水雾通过所述排气口进入风道中。

作为优选，所述的入口整流格栅中每块格栅板的排气口位于风道的同一横截面上；每块格栅板均由同一条导烟管提供水雾，且导烟管以与格栅板垂直的角度逐条连通每块格栅板内部空腔；导烟管与格栅板的连通位置与该格栅板的出气口之间的距离至少为导烟管外径的5～8倍。

作为优选，所述的观察箱后端的风道中设置有出口整流格栅，出口整流格栅后端的风道中设置有冷凝机，冷凝机的凝水网格设置于风道中；风道中还设置有用于提供空气流动动力的引流器。

作为优选，所述的风道中每个拐角处均设有弯道整流格栅。

作为优选，所述的风道中，在入口整流格栅之前设置有直径扩大段。

作为优选，所述的试验模型包括模型本体、插棒、密封件和负压抽吸装置；所述的模型本体内部中空，其底面中心开设有一个与内腔连通的安装孔，安装孔的表面环绕有密封件；所述的插棒安装于观察箱的演示面板上，且插棒呈管状，一端穿过密封件连通所述模型本体的内腔，另一端通过管道连接负压抽吸装置；所述模型本体与风洞中流体接触的表面均布有毛细孔，毛细孔连通模型本体的表面与内腔。

作为上述试验模型的优选，所述的模型本体与风洞中流体接触的表面覆盖有一层吸水材料，使所述的毛细孔不直接连通风洞中的流体。

作为上述试验模型的优选，所述的毛细孔直径为毫米级和/或微米级。