專利名稱：抑制開口回流式風(fēng)洞低頻顫振的收集口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車風(fēng)洞技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種開口式汽車氣動(dòng)一聲學(xué)風(fēng)洞的收集口結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
高速公路、高速軌道交通發(fā)展速度日新月異，除汽車之外，其它高速軌道交通工具(如高 速列車、磁懸浮列車等)也不斷涌現(xiàn)。這樣，設(shè)計(jì)空氣動(dòng)力特性良好的輕量化轎車和高速軌 道交通機(jī)車車輛，提高高速交通工具的空氣動(dòng)力穩(wěn)定性，改善它們的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性以及駕 駛室的內(nèi)流特性，提高發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)系統(tǒng)的效能，降低空氣動(dòng)力噪聲成為這類汽車和高速軌 道交通工具的重點(diǎn)研究開發(fā)內(nèi)容。汽車整車風(fēng)洞試驗(yàn)設(shè)備在這些研究工作中起到不可替代的 作用。但汽車風(fēng)洞設(shè)計(jì)和建設(shè)中仍然存在許多技術(shù)難點(diǎn)，其中，低頻顫振問(wèn)題直接影響到測(cè) 試段的氣流品質(zhì)，影響試驗(yàn)件的氣動(dòng)和聲學(xué)(在聲學(xué)風(fēng)洞中)性能測(cè)量，使風(fēng)洞的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?受到限制，歷來(lái)是開口回流式風(fēng)洞研究領(lǐng)域的世界難題，迄今為止還沒(méi)有有效的解決方法。
從上世紀(jì)70年代以來(lái)，人們逐漸認(rèn)識(shí)到汽車風(fēng)洞中普遍存在著低頻顫振現(xiàn)象，即在全尺 寸風(fēng)洞中，聲壓頻譜中低于20Hz的頻段內(nèi)會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)明顯的共振峰值，而且這些峰值出現(xiàn)的 頻率和風(fēng)速相關(guān)，最高峰值出現(xiàn)的風(fēng)速也是不可預(yù)測(cè)的，其峰值的大小更是難以預(yù)測(cè)。因而， 如何降低低頻顫振幅值的研究在汽車風(fēng)洞的設(shè)計(jì)過(guò)程中也逐漸成為必需的科研攻關(guān)項(xiàng)目之 一。國(guó)外的風(fēng)洞建設(shè)經(jīng)驗(yàn)表明，如果不能有效抑制低頻顫振現(xiàn)象，不僅會(huì)給相關(guān)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn) 帶來(lái)嚴(yán)重的影響，甚至有可能破壞風(fēng)洞本身的結(jié)構(gòu)。由于人們對(duì)產(chǎn)生這樣的顫振機(jī)理不是很 明確，因而出現(xiàn)了各式各樣的控制方法，然而不同的控制方法對(duì)于不同的風(fēng)洞來(lái)講效果也不 盡相同，同時(shí)也各有其優(yōu)缺點(diǎn)。
所以，目前還需要不斷試驗(yàn)開發(fā)新型控制裝置來(lái)抑制低頻顫振幅值，這樣才能在汽車風(fēng)洞 中獲得良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能有效抑制開口回流式汽車氣動(dòng)一聲學(xué)風(fēng)洞低 頻顫振的收集口結(jié)構(gòu)。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 一種抑制開口回流式風(fēng)洞低頻顫 振的收集口，包括上導(dǎo)流板和兩塊側(cè)導(dǎo)流板，兩塊側(cè)導(dǎo)流板的迎風(fēng)側(cè)為鋸齒形結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型改變了收集口的結(jié)構(gòu)形狀，從而改變了經(jīng)收集口反射 的氣流流量和聲波的反饋，改變了駐室內(nèi)的氣流流動(dòng)，這樣使風(fēng)洞駐室內(nèi)流場(chǎng)和聲場(chǎng)的壓力 脈動(dòng)分布發(fā)生變化，從而起到了改善低頻顫振的效果。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖l是風(fēng)洞駐室的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是原有收集口的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型收集口的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為原有收集口結(jié)構(gòu)時(shí)測(cè)點(diǎn)處不同風(fēng)速下壓力脈動(dòng)系數(shù)的變化情況。 圖5為采用本實(shí)用新型收集口結(jié)構(gòu)后的壓力脈動(dòng)系數(shù)圖。
圖中cp rangel 3表示了三個(gè)不同的頻率段。
具體實(shí)施方式
如圖l所示，風(fēng)洞駐室內(nèi)包括三個(gè)部分噴口 1、實(shí)驗(yàn)段2、收集口3，現(xiàn)有的風(fēng)洞收集 口結(jié)構(gòu)多為長(zhǎng)方形收集口結(jié)構(gòu)，如圖2所示，它包括一塊上導(dǎo)流板4和兩塊側(cè)導(dǎo)流板5。本實(shí) 用新型的改進(jìn)是在兩塊側(cè)導(dǎo)流板5的迎風(fēng)側(cè)設(shè)有鋸齒形結(jié)構(gòu)6。
本實(shí)用新型的開口式汽車氣動(dòng) 一 聲學(xué)風(fēng)洞鋸齒形收集口結(jié)構(gòu)可在抑制低頻顫振方面進(jìn)行 應(yīng)用。使用本實(shí)用新型對(duì)于不同頻率段的低頻顫振幅值產(chǎn)生不同的抑制效果，可以通過(guò)計(jì)算 壓力脈動(dòng)系數(shù)Cp來(lái)衡量降低低頻顫振的效果，計(jì)算方法如下
》
廣一 ,"1^ 一 _
P咖
Cp——某一頻率段的壓力脈動(dòng)系數(shù)；
》，一最大脈動(dòng)壓力值；
/7咖——測(cè)點(diǎn)動(dòng)壓；
p0——參考?jí)毫?20//Pa)
丄; ——某一頻率段總聲壓級(jí)。
用原有結(jié)構(gòu)和本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)繪制壓力脈動(dòng)系數(shù)圖可以看出本 實(shí)用新型結(jié)構(gòu)在抑制低頻顫振方面的效果。
首先采用原有收集口結(jié)構(gòu)，在不同風(fēng)速下壓力脈動(dòng)系數(shù)的變化情況如圖4所示。采用本 實(shí)用新型的鋸齒形收集口結(jié)構(gòu)后，在駐室固定測(cè)點(diǎn)處得到的壓力脈動(dòng)系數(shù)變化情況如圖5所 示。對(duì)比圖4、圖5,可以很明顯的看到，cp rangel和cp range3這兩個(gè)頻率段的壓力脈動(dòng) 系數(shù)最大值都有所下降，最大降幅可達(dá)25%。從圖4和圖5都能看出速度較高時(shí)，低頻顫振 的壓力脈動(dòng)系數(shù)較髙，因此采用鋸齒形收集口對(duì)于抑制低頻顫振的幅值是有效的。
從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，本實(shí)用新型取得了很好的效果，駐室中軸線處標(biāo)準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)的低頻顫振 幅值最大降幅可達(dá)25%，這將有利于風(fēng)洞中進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)及噪聲實(shí)驗(yàn)，從而取得可信的實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種抑制開口回流式風(fēng)洞低頻顫振的收集口，包括上導(dǎo)流板(4)和兩塊側(cè)導(dǎo)流板(5)，其特征是兩塊側(cè)導(dǎo)流板(5)的迎風(fēng)側(cè)為鋸齒形結(jié)構(gòu)(6)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種抑制開口回流式風(fēng)洞低頻顫振的收集口，包括上導(dǎo)流板和兩塊側(cè)導(dǎo)流板，兩塊側(cè)導(dǎo)流板的迎風(fēng)側(cè)為鋸齒形結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型改變了收集口的結(jié)構(gòu)形狀，從而改變了經(jīng)收集口反射的氣流流量和聲波的反饋，改變了駐室內(nèi)的氣流流動(dòng)，這樣使風(fēng)洞駐室內(nèi)流場(chǎng)和聲場(chǎng)的壓力脈動(dòng)分布發(fā)生變化，從而起到了改善低頻顫振的效果。
文檔編號(hào)G01M9/04GK201060095SQ20072014403
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月14日
發(fā)明者鋼 萬(wàn), 楊志剛, 王毅剛, 鄭志強(qiáng) 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)