两种改善汽车风洞轴向静压系数的方法

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平衡轴向力的方法

平衡轴向力的方法

平衡轴向力的方法平衡轴向力的方法背景介绍在物体的运动过程中,轴向力的平衡是非常重要的。

如果轴向力不平衡,将导致物体运动不稳定甚至出现危险。

因此,掌握平衡轴向力的方法是每位资深创作者必备的技能。

方法一:调整载荷分布1.观察物体的载荷分布情况,如果发现某个区域的载荷过大,可以采取以下方法进行调整:–转移载荷:将过重的载荷从一个区域转移到另一个区域,以实现平衡。

–重新分配载荷:将较轻的载荷移动到过重的区域,实现平衡。

2.通过合理设计物体的结构,实现载荷分布的平衡:–增加支撑点:在物体上增加支撑点,使得载荷分散到更多的支撑点上,实现平衡。

–使用支撑材料:在物体的关键区域使用更坚固的材料,增加支撑力,实现平衡。

方法二:调整运动速度1.调整转速:如果物体的轴向力不平衡是由于旋转速度过快或过慢导致的,可以采取以下方法进行调整:–减速:降低旋转速度,减小轴向力。

–加速:增加旋转速度,平衡轴向力。

2.调整运动方向:–改变物体运动的方向,使得轴向力得到平衡。

方法三:使用平衡器1.在物体上添加平衡器,例如平衡块,以实现轴向力的平衡。

2.使用电子平衡器进行实时监测,根据监测结果进行相应的调整,保持轴向力的平衡状态。

方法四:考虑空气动力学效应1.分析物体在运动过程中的空气动力学特性,了解空气对物体产生的阻力和轴向力。

2.根据分析结果,采取相应的措施,减小或者平衡空气对物体产生的轴向力。

方法五:实施质量调整1.增加或减小物体的质量,在合适的位置添加质量块,实现轴向力的平衡。

2.通过质量调整,改变物体的转动惯量,从而影响轴向力的平衡。

以上是一些针对平衡轴向力的方法,创作者可以根据实际需求选择合适的方法来实现轴向力的平衡。

通过合理应用这些方法,将能够提高物体的稳定性和安全性,为创作活动提供有力支持。

实验流体力学-4.风洞

实验流体力学-4.风洞
第三章 风 洞 (Wind Tunnel)
在实验室内进行模型试验,必须创 造一个可调节的均匀气流场。而风洞就 是产生这个均匀气流场的气动设备。实 质上是一个特殊设计的管道。 本章主要介绍低速风洞、超音速风 洞、跨音速风洞的基本工作原理和气流 特点。
主要内容
风洞的发展 风洞试验模拟的不足及其修正 风洞类别 低速风洞 超音速风洞 跨音速风洞 风洞发展动向
30/ 2小时 ≤150 50/ 0.5小时 ≤20 ≤ 0 0 250 280/ 1小时 170/ 1小时 0 外 127 内117/外 97 内125/外 103 内125外 /100
(3) 低速风洞型式
按型式分:直流式和回流式风洞 直流式:一般闭口(电机位于实验段后,避免空气 从开口实验段处直接流入)
(2)支架干扰
风洞试验中,需要用支架把模型支撑在气流 中。支架的存在,产生对模型流场的干扰, 称为支架干扰。虽然可以通过试验方法修正 支架的影响,但很难修正干净。近来,正发 展起一种称为"磁悬模型"的技术。在试验段内 产生一可控的磁场,通过磁力使模型悬浮在 气流中。
(3)相似准则不能满足的影响
风洞试验的理论基础是相似原理。相似原理要求风 洞流场与真实飞行流场之间满足所有的相似准则, 或两个流场对应的所有相似准则数相等。风洞试验 很难完全满足。最常见的主要相似准则不满足是亚 跨声速风洞的雷诺数不够。以波音737飞机为例,它 在巡航高度(9000m)上,以巡航速度(927km/h)飞行, 雷诺数为2.4×107,而在3米亚声速风洞中以风速 100m/s试验,雷诺数仅约为1.4×106,两者相距甚远。 提高风洞雷诺数的方法主要有:
(4) 低速风洞模拟参数
Re数 低湍流度 湍流度对层流到湍流的转捩,边界层内部结构及 其分离,大迎角分离流,旋涡的稳定性研究,非定常 的气动力测量以及战斗机气动特性的风洞试验结果等 均产生明显影响。

提高轴的强度的常用措施

提高轴的强度的常用措施

提高轴的强度的常用措施一、优化设计1. 合理选择轴的截面尺寸和形状,以适应不同的负荷和转速要求。

2. 采用空心轴、空心截面或组合截面等优化设计,以减轻轴的重量,提高强度和刚度。

3. 合理布置轴承和支承,以减小轴在支承处的弯矩和应力集中。

二、热处理1. 采用高强度材料,如合金钢、不锈钢等,以提高轴的强度和刚度。

2. 进行淬火、回火等热处理工艺,以提高材料的硬度和疲劳强度。

3. 对重要部位进行局部强化处理,如喷丸、碾压等,以提高表面硬度和抗疲劳性能。

三、表面强化1. 采用表面硬化技术,如氮化、碳氮共渗等,以提高表面的硬度和抗疲劳性能。

2. 进行表面涂层处理,如电镀、离子注入等,以提高表面的耐磨性和抗腐蚀性能。

3. 采用高分子涂层技术,如聚合物涂层、耐磨涂层等,以提高表面的抗磨损性能。

四、抗疲劳设计1. 采用循环对称设计,以降低应力集中和改善应力分布。

2. 采用优化应力幅设计,以降低交变应力和提高疲劳寿命。

3. 采用表面强化和残余应力消除技术,以提高抗疲劳性能。

五、平衡轴向力1. 设计时考虑平衡轴向力的因素,以避免因轴向力引起的附加应力。

2. 采用止推轴承或止推环等结构,以承受轴向力并防止轴向移动。

3. 对于存在较大轴向力的工况,可以采用平衡轴向力的机构或装置进行平衡。

六、预载1. 采用预加载装置,以减小振动和噪声。

2. 根据实际工况和需求,选择合适的预加载荷和预加载方式。

3. 注意预加载荷的大小和位置,以避免对轴承和轴造成过大的负荷。

七、润滑1. 选择合适的润滑剂和润滑方式,以确保轴承和轴在运转过程中的润滑良好。

2. 定期检查润滑剂的质量和数量,并及时添加或更换。

3. 定期检查润滑系统的清洁和畅通,以避免堵塞和磨损。

八、定期检查与维护1. 对轴承和轴进行定期检查和维护,以确保其正常运转和延长使用寿命。

2. 检查轴承的磨损和变形情况,及时更换损坏的轴承。

3. 检查轴的弯曲变形和磨损情况,及时进行修复或更换。

外循滚珠丝杠消除轴向间隙的方法

外循滚珠丝杠消除轴向间隙的方法

外循滚珠丝杠消除轴向间隙的方法
外循滚珠丝杠是一种常见的机械传动装置,其结构复杂,使用过程中经常会出现轴向间隙的问题。

轴向间隙会导致运动精度下降,影响设备的稳定性和精确性。

为了消除外循滚珠丝杠的轴向间隙,可以采用以下方法:
1. 预压装置:外循滚珠丝杠中的预压装置可以通过施加适当的压力来消除轴向间隙。

预压装置通常由弹簧或液压缸组成,可以在滚珠与导轨之间施加适量的力,使间隙被消除或减小。

2. 反向补偿:通过在驱动系统中引入反向运动来消除轴向间隙。

当运动方向改变时,轴向间隙被填补,从而提高运动精度。

这种方法一般适用于传动方式为双线性和球螺旋传动的外循滚珠丝杠。

3. 机械调节:通过调整滚珠丝杠的装配精度和支撑座的位置来消除轴向间隙。

具体的方法包括调整螺纹母的位置、调整衔接螺栓的紧固力、调整导轨座的位置等。

这种方法需要一定的经验和技巧,需要进行仔细的试验和调整。

4. 液压调节:通过液压装置对滚珠丝杠进行预紧力调节来消除轴向间隙。

液压调节可以实现快速、精确的调整,适用于对精度要求较高的场合。

但是,液压调节需要专门的设备和技术支持,成本较高。

消除外循滚珠丝杠的轴向间隙可以采用预压装置、反向补偿、机械调节和液压调节等方法。

根据具体的应用场景和要求,选择合适的方法来解决轴向间隙问题,可以提高设备的运动精度和稳定性。

SHFD低速风洞全机测力实验报告解析

SHFD低速风洞全机测力实验报告解析

飞行器设计与工程专业综合实验SHFD低速风洞全机模型气动力和力矩测量试验报告院系:专业:飞行器设计与工程班级:学号:姓名:风洞试验任务书姓名:班级:2 学号:指导教师:完成日期:2015年9月20日实验小组:第二组组长:(学号:)小组成员:摘要本次试验采用SHFD低速闭口回流风洞对DBM-01标准模型在不同迎角及侧滑角下受升力,阻力,侧力,俯仰力矩,滚转力矩,偏航力矩变化情况进行了测量,对SHFD低速风洞进行了详细的介绍,包括风洞的动力系统、控制和数据采集系统等。

最后根据模型所受各力随迎角变化情况应用tecplot 软件绘制出Cy-α,Cy-Cx,Mz-Cy,Cz-β,Mx-β,My-β曲线。

关键词 DBM-01标模测力实验 SHED风洞 tecplot目录第一章实验名称与要求 (1)1.1 实验名称 (1)1.2 实验要求 (1)第二章实验设备 (1)2.1风洞主要几何参数 (1)2.2流场主要技术指标 (2)2.3 控制与数据采集系统 (2)2.4 风洞动力系统 (2)2.5 DBM-01标准模型 (2)第三章风洞实验原理 (4)3.1相对性原理和相似准则 (4)3.2主要测量过程 (4)第四章实验方法及步骤 (6)4.1 了解风洞组成及开车程序 (6)4.2 制定试验计划 (6)4.3 模型及天平准备 (6)4.4实验步骤 (8)第五章实验数据处理与分析 (9)5.1干扰修正计算 (9)5.2实验结果分析 (11)结论 (21)参考文献 (22)第一章实验名称与要求1.1 实验名称全机模型气动力和力矩测量1.2 实验要求通过低速风洞常规测力试验,深化对空气动力学理论的理解,初步掌握空气动力低速风洞试验技术:常规测力实验设备的使用,了解使用工业控制机对风洞风速和模型姿态角控制和信号采集及处理的基本方法。

了解风洞试验数据的修正和处理方法,熟悉低速风洞标模的气动力特性规律和分析方法,初步掌握实验数据曲线的绘制软件的应用,为飞行器设计和空气动力学深入研究奠定。

全机测力风洞试验指导书

全机测力风洞试验指导书

一、试验名称:低速风洞全机模型气动力和力矩测量试验二、试验目的及要求通过试验,深化对空气动力学理论的理解,初步掌握空气动力低速风洞试验技术:常规测力试验设备的使用,了解使用工业控制机对风洞风速和模型姿态角控制和信号采集及处理的基本方法。

了解风洞试验数据的修正和处理方法,初步掌握低速风洞测力的空气动力特性的规律和分析方法,试验数据曲线的绘制软件的应用。

三、试验设备本次试验采用沈阳航空工业学院SHDF低速闭口回流风洞(见图1):1、风洞主要几何参数风洞试验段:闭口宽×高×长= 1.2m×1.0m×3m,四角切角。

风洞收缩段:收缩比n = 8,长1m。

风洞稳定段:圆形,截面尺寸直径4m,总长2m。

蜂窝器为正六角形孔,对边距20mm,深300mm。

阻尼网共6层,20目。

图1 SHDF低速风洞平面图2、风洞动力系统变频器驱动三项异步交流电机带动螺旋桨工作。

变频器功率75kW;电机为四极,功率75kW。

桨叶翼型为RAF-D, -E,共6叶。

3、控制和数据采集系统风洞的控制系统是由计工业控制计算机(研华610H)、风速传感器(DCXL-10D)和变频器(SPF-75)组成,用VB语言开发的控制程序,对风速进行闭环控制,风速的控制精度为±0.2m/s。

模型姿态控制由计算机、步进电机驱动器(BQH-300Y)和步进电机(110BF003)分别带动模型支撑系统(尾撑和腹撑)做垂直面内转动(称为迎角α)。

迎角α转动范围为-15°~+25°,侧滑角由转盘涡轮蜗杆手动控制,β转动范围为-180°~+180°。

由旋转编码器实施测量转动角度。

数据采集系统是通过数据采集处理程序驱动,将杆式应变天平受力(或力矩)变形感应到的电压变化信号和压力传感器输出的电压信号,通过信号调理器(XL 2102E)及高精度稳压电源(XL 2101)对信号进行滤波、放大后,送入12位数据采集卡(PCL-818L)变为数字量,进入计算机中央处理器处理。

动态压力测量方法

动态压力风洞实验数据处理软件使用手册第一章绪论 (1)1.1风洞数据釆集系统特点 (1)1.2风洞数据釆集系统现状与发展 (2)1.3本软件主要功能特点 (3)第二章动态压力测量方法 (5)2.1测压导管的传递函数 (5)2.2两通道的传递函数 (6)2.3不同外径导管传递函数的模值比和相位差 (7)2.4动态数据处理技术 (11)2.5结论 (12)第三章动态压力风洞实验数据处理软件的设计与实现 (13)3.1软件需求分析 (13)3.2软件功能设计 (14)3. 3软件流程设计 (15)3. 4软件界面设计 (17)第四章动态压力数据处理系统调试 (24)4.1动态线性度检定 (24)4.2动态误差限检定 (24)第一章绪论1.1风洞数据采集系统特点风洞是进行空气动力学研究的重要试验装置。

风洞试验装置包括测量系统、数据采集系统、模型姿态及控制系统、风速控制系统等。

风洞试验中要采集大量的数据,主要有试验模型的升力、阻力、力矩、模型表面压、温度、洞体压力、模型角度等,这些数据依靠热线风速仪、压力扫描阀、应变天平、激光位移计、加速度传感器等进行量测。

早期,风洞试验为人工读数和手动方式,试验周期长, 数据量大,试验精度低,处理周期长。

为了提高风洞试验效率、试验精度及试验水平,从20世纪70年代开始,各风洞逐步引入了数据釆集系统。

由数据釆集系统负责将來自天平或压力传感器等测量系统的电信号转化成数据,通过多通道数据釆集板,把传感器送出的模拟信号转化成数字信号送计算机存储。

风洞数据釆集系统具有如下特点:(1)高速、高精度、具有强的抗干扰能力风洞试验数据的精度直接影响到试验对象的空气动力学设计的正确性。

风洞数据釆集系统应具有高速、高精度、具有强的抗干扰能力。

气动力系数中模型的阻尼系数ACX的试验精度要达到0. 0001,风洞各参数测量精度要求为总压精度0. 07%,静压精度0. 07%,总温精度1%,法向力精度0. 08%,轴向力精度0. 08%, 迎角精度0.01%。

实验流体力学4


习题4-2 在汽车风洞试验中,试验装置如何
模拟真实大气与汽车之间的相对运动,又是 如何模拟地面和汽车、车轮之间的相对运动?
渡桥电厂(英)
为避免悲剧重演,像大型桥梁等的兴建,必须 进行相关风洞试验。
南京大胜关大桥
南京大胜关大桥的风洞试验:
南京大胜关大桥的风洞试验:
南京大胜关大桥的风洞试验:
风洞模型实验:
模型实验:
二.风洞的结构:
1.风洞的类型:
(参考 :陈克城《流体力学实验技术》)
从构造上看,风洞分为直流式和回流式两种。
水动力学实验
一.水洞:
水洞
二.实验水池:
拖曳水池(船模水池)
船模实验室水池拖车(车速: 5m/s)
船池造波机
旋臂水池
实验水槽
自循环水槽
自循环水槽:
自循环水槽:
自循环水槽:
第4章 风洞和水槽实验
习题4-1 画简图表示直流式风洞与回流式风
洞分别由那些主要部分组成,说明各部分的 功用。
三.特殊用途风洞:
1.压力风洞(或称变密度风洞): 压力风洞内的空气压强可调节到20多个大气压, 用于模拟大雷诺数流动,此种风洞一般采用环形回流 式风洞。
2.冰风洞: 冰风洞就是附有制冷系统的常规低速风洞,气温 可达-40˚C,可模拟飞机飞行中的结冰过程。
3.激波管风洞:
激波管风洞可获得10马赫以上的气流速度,气流 温度可达10000˚K。 4.大气边界层风洞:
(2).对扩散段的要求:
扩散段的主要作用是使气流扩张,降低流速,以恢 复静压。目的是减少能量损失,降低能耗。 1).扩散段有一定的锥角,并尽量避免边界层 分离。
2).可采用分流板、漩涡发生器、边界层控制 器等方法防止边界层分离。

直流式低速风洞收缩段收缩曲线的仿真分析

2012年6月 第40卷第1l期 

机床与液压 

MACHINE TO0L&HYDRAULICS Jun.2012 Vo1.40 NO.11 

DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2012.11.031 直流式低速风洞收缩段收缩曲线的仿真分析 

王帅,刘小康,陆龙生 (华南理工大学机械与汽车工程学院表面功能结构先进制造广东普通高校重点实验室,广东广州510640) 

摘要:风洞收缩段的收缩曲线设计是直流式低速风洞设计至关重要的部分,直接影响试验段核心区域的气流品质。使 用Matlab绘制了现行的维氏曲线、双三次曲线、五次方曲线及6种五次方曲线的改进形式,比较它们在轮廓上的差别,并 初步预测它们对风洞气流品质的影响。利用Fluent软件对比分析不同收缩曲线的直流式低速风洞模型的收缩段和试验段风 速轮廓,综合比较了不同风洞模型试验段核心区域气流的动压系数、速度不均匀度和轴向静压梯度特性。结果表明:双三 次曲线风洞模型综合性能最优,五次方曲线改进形-厂( )=x/L次之。 关键词:直流式低速风洞;收缩曲线;气流品质;数值分析 中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1001—3881 I2012)11—100—5 

Numerical Analysis on Contraction Curve of Low-speed Blow down Wind Tunnel WANG Shuai,LIU Xiaokang,LU Longsheng (Key Laboratory of Surface Functional Structure Manufacturing of Guangdong High Education Institutes,School of Mechanical and Automotive Engineering, South China University of Technology,Guangzhou Guangdong 510640,China) Abstract:Contraction curve is an important factor in the design of low—speed blow down wind tunne1.There are mainly three kinds of contraction curves,including Witozinsky curve,bicubic curve and fifth degree polynomial curve.In addition,six transforma— tions of the fifth degree polynomial curve are developed.The profiles of the contraction curves mentioned above were drawn by Matlab. Then the nine low—speed blow down wind tunnel models with diferent contraction curves were analyzed by Fluent.Results indicate that bicubic curve and one of transformations of the fifth degree polynomial-厂( )=x/L have better air quality in the working section than others. Keywords:Low・speed blow down wind tunnels;Contraction curves;Air quality;Numerical analysis 

翼型风洞实验


翼型的阻力Q可以通过测量翼型尾流内的流场, 利用动量定理算出

具体方法为在模型上游安装 上一个风速管,取其总压为 来流总压,在模型下游处安 装了一个总压排管,测量模 型尾流的总压,以求得气流 流过翼型的总压损失。取图 中所示控制体,则翼型阻力 等于物体前、后两截面上的 气流动量变化率和这两截面 上压力差之和,即
(2)边界层主动流动控制

常用的边界层控制装置有抽吸和吹除边界 层两种类型
侧壁抽吸

该方法是在风洞的两侧壁适当位置镶嵌透气 网板或孔板,也可以在侧壁开缝,采用真空 泵抽吸边界层内的低能气体,使原有的边界 层变薄,防止其分离。抽气量估计合理、控 制得当就可避免抽气本身产生的扰动和畸变。


目前国内外风洞采用侧壁抽吸方法的较多。 有的是应用具有均布小孔的单层透气钢制孔 板作离散的抽气,还有在风洞实验段两侧壁 适当位置开缝抽吸边界层,采用何种装置对 实验结果的影响也不同。 由于实际侧壁边界层具有三维性,抽气速度 在垂直上下、壁方向上不应是均匀的,而应 从模型所在高度,向上、向下逐渐减小抽气 速度,或在抽气速度相同时采用变开孔率分 布

cN (c pl c pu )dx
0
1
cA
yum
ylm
(c pB c pA )dy

为确保二元翼型实验的精确度, 一般都用 测压的方法测量冀型的气动特性,即测量 翼型表面的压力分布以确定翼型的升力和 力矩特性
cL cN cos cA sin
测量翼型阻力

绍侧壁边界层干扰修正控制)


由于侧壁边界层对翼型实验数据有明显影响,特 别是当边界层分离时,实验数据是不可修正的 实验时采取相关措施来减少试验段侧壁边界层厚 度并防止边界层的分离,可用的措施有机翼根部 修形,加垫块,加端板(又称反射平板)及边界 层控制,前两种方法很少使用,下面简单介绍后 两种方法。
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