[发明专利]一种用于减缓流动分离的扰流板机构

说明书

本发明提供一种用于减缓流动分离的扰流板机构，主要安装与叶片背流面的棘轮机构，通过棘轮机构铰接，所述棘轮机构包括外轮、内轮和棘爪，所述外轮连接有扰流板，所述内轮连接有平衡板，所述平衡板的长度为扰流板长度的0.577倍，所述平衡板下侧流域与棘轮机构前方流域连通，所述棘爪转动连接在内轮在并与外轮的齿槽配合，所述棘爪与内轮之间设有弹簧，所述内轮和外轮之间设有限制棘爪转动的挡板，所述叶片上对应平衡板的端部设有用于限制平衡板转动的上限位块和下限位块，所述叶片上设有用于推开平衡板与下限位块持续接触的电磁路系统，本发明提供了一种可自动调节稳定扰流板在最佳位置的用于减缓流动分离的扰流板机构。

技术领域

本发明涉及流体机械技术领域，具体为一种用于减缓流动分离的扰流板机构。

背景技术

流体机械中，流体流过叶片时，通常情况下，叶片为小攻角附着流动，此时叶片升力较大，阻力较小，设备性能较好。当设备偏离额定工况时，常引起攻角增大，进而引起叶片背流面发生流动分离，导致升力降低，阻力增大，设备性能降低，安全度降低。如图1中(a)，(b)所示。其他涉及扩压的流动通道内也常发生流动分离并导致设备扩压不足。

基于鸟类翅膀上的羽毛在应对流动分离时的行为，人们提出一种扰流板装置。该扰流板通常为刚性，前端铰接于叶片背流面，主体可受流体作用绕铰点自由转动。当叶片表面出现流动分离时，形成的顺时针旋转的分离回流会冲击扰流板抬起，扰流板抬起后可阻止分离后的流体进一步向上游发展，从而达到减缓流动分离的目的，如图2所示。同时由图3中(a)，(b)可以看出，安装扰流板后，叶片分离区域，即漩涡区域有所减小。

但该装置当前面临的主要问题是，一方面，当小攻角叶片未发生流动分离时，扰流板仍会受其下侧较大压力的影响而轻微抬起，从而减弱叶片性能；另一方面，通过研究发现，流动分离时，扰流板受流体作用抬起至的位置并非是最佳性能位置，其必须通过人为干预才可发挥最佳性能。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可自动调节稳定扰流板在最佳位置的用于减缓流动分离的扰流板机构，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于减缓流动分离的扰流板机构，包括铰接于叶片背流面的棘轮机构，所述棘轮机构包括外轮、内轮和棘爪，所述外轮连接有扰流板，所述内轮连接有平衡板，所述棘爪转动连接在内轮在并与外轮的齿槽配合，所述棘爪与内轮之间设有弹簧，所述内轮和外轮之间设有限制棘爪转动的挡板，所述叶片上对应平衡板的端部设有用于限制平衡板转动的上限位块和下限位块，所述叶片上设有用于推开平衡板与下限位块持续接触的电磁路系统。

优选的，所述平衡板的长度为扰流板长度的0.577倍，所述平衡板下侧流域与棘轮机构前方流域连通。

优选的，所述电磁路系统包括供电电路和与供电电路串联的磁感应线圈，所述平衡板和下限位块上分别设有供电电路接通触电，所述叶片上于磁感应线圈配合的铁块，所述铁块上设有用于推开平衡板的挡杆。

优选的，所述叶片上设有用于容纳扰流板的凹槽。

(三)有益效果

本发明提供了一种用于减缓流动分离的扰流板机构。具备以下有益效果：

1、流动分离发生时，扰流板能够稳定运行于最佳抬起位置，并发挥其最大性能。同时当流动分离范围增大或减小时，扰流板将会受到一定的力矩运动至并最终稳定于新的最佳抬起位置。

2、小攻角未发生流动分离时，扰流板能够贴附叶片表面，以避免其抬起干扰叶片附着流动，从而避免其减弱叶片性能。

3、扰流板具有较大的运动范围可改善不同程度的流动分离，而平衡板具有较小的运动范围，可减少叶片主体空间的占用，保证叶片结构强度。