[发明专利]密布型轻量化造风装置及其实现方法

说明书

一种密布型轻量化造风装置及其实现方法，包括：竖梁、横梁组成的矩形框以及设置于其内部的竖支撑杆和横支撑杆，其中：每个竖支撑杆上设有若干造风单元；本装置既可以在开放环境中使用又可以在封闭环境中使用的造风装置。该装置总重量轻，造价低，同时便于安装、拆卸和储存，具有轻量化的特点。其使用轻质碳纤维高速桨叶，配合无刷电机，具有高响应速度的特性，响应时间最快可达20ms。

技术领域

本发明涉及的是一种空气动力、风工程和流体试验领域的技术，具体是一种密布型轻量化造风装置及其实现方法。

背景技术

现有的风洞和其他造风设备不仅体积庞大，造价高昂，而且难以移动，无法在开放环境下造风。实际试验中，例如浮式风机、船舶和海洋工程装备的模型试验需要在水池中进行，在模拟真实海况的试验中，风场的模拟是必不可少的。现有的模拟风场的自制造风设备要么体积巨大、笨重，控制复杂，要么造风旋翼间距过大，风场质量不高，严重影响实验准度。试验中，通常需要根据不同的对象，划定不同的造风区域，造风范围的可拓展性也需要重点关注。

发明内容

本发明针对现有技术无法进行复杂风场的造风任务的缺陷，提出一种密布型轻量化造风装置及其实现方法，既可以在开放环境中使用又可以在封闭环境中使用的造风装置。该装置总重量轻，造价低，同时便于安装、拆卸和储存，具有轻量化的特点。其使用轻质碳纤维高速桨叶，配合无刷电机，具有高响应速度的特性，响应时间最快可达20ms。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种密布型轻量化造风装置，包括：竖梁、横梁组成的矩形框以及设置于其内部的竖支撑杆和横支撑杆，其中：每个竖支撑杆上设有若干造风单元。

所述的矩形框外部设有垂直挡风板和水平挡风板。

所述的竖支撑杆和横支撑杆通过支撑杆安装固定件与矩形框相连。

所述的竖支撑杆和横支撑杆之间通过支撑杆十字轴夹相连。

所述的造风单元通过电机固定支架设置于竖支撑杆上。

所述的造风单元包括：电机以及设置于其输出轴上的造风旋翼，电机通过造风单元轴夹与电机固定支架相连。

技术效果

本发明通过交错布置的密布型造风单元排列方式，增大了造风面占比。使用质量轻、可高速旋转的轻质两叶碳纤维桨，配合无刷电机可以在大范围风速内高响应变化。与现有常规技术手段相比，本发明显著提高了造风面的造风密度，同时造风装置响应速度高，变化频率高，可造高质量、高保真度风场。造风面可根据任务需要拓展，使得本发明可重复利用，节约成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的甲型单元示意图；

图3为本发明的乙型单元示意图；

图4为本发明的局部连接示意图；

图5为本发明的造风单元示意图；

图6为实施例湍流风谱图示意图；

图中：1竖梁、2横梁、3造风单元、4竖支撑杆、5横支撑杆、6垂直挡风板、7水平挡风板、8支撑杆安装固定件、9造风旋翼、10电机、11电机固定支架、12造风单元轴夹、13支撑杆十字轴夹。

具体实施方式

如图1～图5所示，为本实施例涉及一种密布型轻量化造风装置包括：竖梁1、横梁2组成的矩形框以及设置于其内部的竖支撑杆4和横支撑杆5，其中：每个竖支撑杆4上设有若干造风单元3。

所述的造风单元3包括：电机10以及设置于其输出轴上的造风旋翼9，电机通过造风单元轴夹与电机固定支架相连。