[发明专利]尖劈装置及风场模拟系统

说明书

本发明提供一种尖劈装置及风场模拟系统，包括底板、固定连接在底板上的固定板以及与所述固定板活动铰接的迎风板，所述固定板与所述迎风板之间的夹角可变，以使得所述迎风板的迎风宽度可变，所述迎风宽度为所述固定板与所述迎风板外缘的水平长度，所述底板上设有若干个插孔，所述迎风板上装设有能够与所述插孔择一插接配合的锁销。如此设置，锁销分别与不同位置的插孔配合，使所述迎风板具有不同的迎风宽度。

技术领域

本发明涉及风洞试验技术领域，尤其涉及一种尖劈装置及风场模拟系统。

背景技术

近年来风洞试验逐渐成为开展大气边界层风工程研究的重要手段，在风洞中如何正确复现大气边界层的流动特性，准确获取相应平均风速剖面，直接影响风洞试验结果的精确性和有效性。目前大气边界层湍流的风洞模拟技术主要可分为主动湍流模拟技术和被动湍流模拟技术两大类，尖劈具有结构简单、成本低廉、使用简便且易生成平均风速剖面等优点，是最常用的被动模拟装置之一，利用尖劈作为湍流涡发生器的被动湍流模拟方法，被广泛应用于风洞试验。通过不断发展以尖劈为主的被动湍流模拟技术，一系列经验公式应运而生，其中最具代表性和典型性的就是Irwin等基于对尖劈阻力和动量积分分析后得出的等腰三角形尖劈设计经验公式。尖劈利用其迎风板的分离流产生湍流涡，迎风宽度决定了涡的大小以及湍流脉动强度，其底部迎风宽度越宽，湍流强度越大，迎风板阻塞比沿垂向高度递减可以模拟出近似指数函数的风速剖面。

目前通常是在风洞试验前基于经验公式和数值模拟计算尖劈的设计尺寸，加工制作后用于风洞测试，获得所需地貌下的风速剖面。然而目前设计的尖劈尺寸单一，迎风宽度和高度均固定且难以调整，只能进行单个特定地貌下风速剖面的缩尺比模拟，无法满足多种地貌下进行多缩尺比的风速剖面模拟，而风洞试验需要重现野外复杂地貌下的风速剖面结果，若仍采用固定尺寸尖劈进行试验，必然会导致试验数据和结果存在较大偏差，若对每种试验地貌均设计制作对应尖劈，则会导致试验周期的延长以及试验成本的增加，存在一定的局限性。

因此有必要提供一种新的尖劈装置及风场模拟系统以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够调节的尖劈装置及风场模拟系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一：一种尖劈装置，包括底板、固定连接在底板上的固定板以及与所述固定板活动铰接的迎风板，所述固定板与所述迎风板之间的夹角可变，以使得所述迎风板的迎风宽度可变，所述迎风宽度为所述固定板与所述迎风板外缘的水平长度，所述底板上设有若干个插孔，所述迎风板上装设有能够与所述插孔择一插接配合的锁销。

作为本发明进一步改进的技术方案一，所述锁销包括固定于所述迎风板上的基座及与所述基座配合的锁芯，所述基座设有收容所述锁芯的通孔，所述锁芯包括在第一方向上横向延伸的基部和在第二方向上纵长延伸的杆部，所述基部能够搭接于所述基座上，所述杆部活动收容于所述通孔内且能够插入其中一个所述插孔中。

作为本发明进一步改进的技术方案一，所述迎风板包括第一迎风板和第二迎风板，所述第一迎风板和第二迎风板分别活动连接在所述固定板相反设置的两侧面上。

作为本发明进一步改进的技术方案一，还包括至少两个合页，所述固定板与所述第一迎风板之间以及所述固定板与所述第二迎风板之间均通过所述合页实现铰接，每一个所述合页具有与所述底板垂直的转轴即铰接线，所述插孔在所述固定板的两侧均匀且对称分布，所述固定板每一侧的所述插孔在所述底板上的排列轨迹均是圆弧，所述圆弧的圆心是各自对应的所述合页的铰接线在所述底板上的投影。

作为本发明进一步改进的技术方案一，所述迎风板设有上下堆叠设置的至少两级，包括第一级迎风板和第二级迎风板，所述第一级迎风板与所述底板通过上述锁销和插孔的方式插接，所述第二级迎风板与所述第一级迎风板卡接。