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    重庆时时彩全天开奖号码: 一种动边界的产生装置.pdf

    关 键 词:
    一种 边界 产生 装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201410120331.9

    申请日:

    2014.03.27

    公开号:

    CN103969023A

    公开日:

    2014.08.06

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01M 10/00申请日:20140327|||公开
    IPC分类号: G01M10/00 主分类号: G01M10/00
    申请人: 东华大学; 复旦大学
    发明人: 王鑫; 陈瑜; 马云驰; 谢锡麟; 麻伟巍
    地址: 201620 上海市松江区人民北路2999号
    优先权:
    专利代理机构: 上海申汇专利代理有限公司 31001 代理人: 翁若莹
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410120331.9

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.12.07|||2014.09.03|||2014.08.06

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种动边界的产生装置,包括气源,边界变形的频率控制???,边界变形的时间控制??楹捅呓绫湫未笮〉目刂颇??,负压生成器以及被研究的不同形状物体的安装设备。本装置可产生不同形状的可动绕流边界,通过气源和各种控制??槭沟帽呓绮惴⑸谋?,若在实验过程中不做任何参数更改则可实现各种形状的静态绕流,若使用频率控制???、时间控制??楹捅湫未笮〉目刂颇?樵蚩墒迪侄员呓绲谋湫慰刂?,并且可以通过不同的安装设备实现不同形状的绕流,从而产生动边界绕流。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种动边界的产生装置,用于对不同形状物体进行可动边界的绕流实验,包括安装有不同形状物体的安装设备(3),其特征在于:在安装设备(3)外套有外边界层(1),外边界层(1)的两端与安装设备(3)两端外壁密闭贴合,还包括:
    气源,一面使负压生成器获得动力;另一方面向外输出气体,该气体依次至少经过调压??榧捌德剩奔淇刂颇?楹缶砂沧吧璞?3)输入外边界层(1),使得外边界层(1)产生变形;
    负压生成器,产生负压气体,从而经由频率/时间控制??榧鞍沧吧璞?3)抽取外边界层(1)内的气体;
    调压???,用于调整流出的气体压力,以控制外边界层(1)的变形幅度;
    频率/时间控制???,按照设定频率将调压??椴恼蛊寮案貉股善鞑母貉蛊逵氚沧吧璞?3)来回切换导通,并按照设定时间控制每次导通的时间,从而控制外边界层(1)的变形频率及变形时间长短。

    2.  如权利要求1所述的一种动边界的产生装置幅度控制???,其特征在于:还包括幅度控制???,用于精确控制流出的气体流量,与所述调压??楣餐饔?,使得所述外边界层(1)变形幅度的控制更加精确。

    3.  如权利要求2所述的一种动边界的产生装置幅度控制???,其特征在于:所述幅度控制??椴捎酶呔鹊募跹狗?。

    4.  如权利要求3所述的一种动边界的产生装置幅度控制???,其特征在于:所述高精度的减压阀为定值器。

    5.  如权利要求1所述的一种动边界的产生装置幅度控制???,其特征在于:所述负压生成器主要由拉佛尔管构成。

    6.  如权利要求1所述的一种动边界的产生装置幅度控制???,其特征在于:所述调压??榘佑醒沽Ρ瓿谱爸?2)的调压阀。

    7.  如权利要求1所述的一种动边界的产生装置幅度控制???,其特征在于:所述频率/时间控制??榘礁龅绱欧?,所有电磁阀均连接有频率发生器,两个电磁阀的输出端均连接至所述安装设备(3),两个电磁阀的输入端分别与所述调压??榧八龈貉股善飨嗔?,由频率发生器控制两个电磁阀按照设定频率导通 或截止,从而控制外边界层(1)的收缩状态,并可以根据设定的频率大小控制外边界层的变形时间长短。

    说明书

    说明书一种动边界的产生装置
    技术领域
    本发明涉及一种动边界的产生装置,可使得流体经过不同形态的物体(运动边界)后,可研究其绕流后流动的现象,通过该装置的内(外)边界后产生不同的涡流效果,从而构成不同的绕流场。
    背景技术
    各种不同形态及其组合的圆柱、矩形柱等绕流运动是经典的流体力学问题。在实际生活中,存在各种各样的绕流装置例如桥墩,飞机机翼,海洋生物等,甚至于海洋石油采集平台的支撑柱和航空母舰等大型物体都离不开绕流运动的范畴。在这些绕流物体中,相对更有研究价值的是那些边界发生变化的绕流,像鱼类等水生动物和拥有翅膀的飞行动物经过了数亿年的进化,通过各种各样残酷的大自然的进化选择,造就了独具特色的水里游动和天空飞行的特殊能力。仿生研究一直都是国内外的研究热点,研制仿生飞行器、机械鸟和机械鱼等等仿生设备一直受到军方的高度重视,具有军事应用背景。
    鱼类的游动和鸟类的飞行仅通过躯体的摇摆或者翅膀的挥动就可以实现,其原理在于利用绕流边界的动态变形与周边的流场发生相互作用从而得到催动其运行的动力。随着目前航空,航海以及军事事业的进一步发展,国内外流体力学界正在广泛关注绕流边界的动态变形与周边的流场发生的相互作用??赡壳肮谕舛杂憷?、鸟类机动性的研究仍然处于现象观察和定性描述阶段,缺乏定量的实验测量、数值计算和力学机理分析。
    发明内容
    本发明的目的提供一种可动边界的绕流实验装置,解决现有技术无法使边界发生改变以及无法实现边界变形的控制。
    为了达到上述目的,本发明的技术方案是提供了一种动边界的产生装置,用于对不同形状物体进行可动边界的绕流实验,包括安装有不同形状物体的安装设备,其特征在于:在安装设备外套有外边界层,外边界层的两端与安装设备两端外壁密闭贴合,还包括:
    气源,一面使负压生成器获得动力;另一方面向外输出气体,该气体依次至少经过调压??榧捌德剩奔淇刂颇?楹缶砂沧吧璞甘淙胪獗呓绮?,使得外边 界层产生变形;
    负压生成器,产生负压气体,从而经由频率/时间控制??榧鞍沧吧璞赋槿⊥獗呓绮隳诘钠?;
    调压???,用于调整流出的气体压力,以控制外边界层的变形幅度;
    频率/时间控制???,按照设定频率将调压??椴恼蛊寮案貉股善鞑母貉蛊逵氚沧吧璞咐椿厍谢坏纪?,并按照设定时间控制每次导通的时间,从而控制外边界层的变形频率及变形过程中的时间快慢。
    优选地,还包括幅度控制???,用于精确控制流出的气体流量,与所述调压??楣餐饔?,使得所述外边界层变形幅度的控制更加精确。
    优选地,所述幅度控制??椴捎酶呔鹊募跹狗?。
    优选地,所述高精度的减压阀为定值器。
    优选地,所述负压生成器主要由拉佛尔管构成。
    优选地,所述调压??榘佑醒沽Ρ瓿谱爸玫牡餮狗?。
    优选地,所述频率/时间控制??榘礁龅绱欧?,所有电磁阀均连接有频率发生器,两个电磁阀的输出端均连接至所述安装设备,两个电磁阀的输入端分别与所述调压??榧八龈貉股善飨嗔?,由频率发生器控制两个电磁阀按照设定频率导通或截止,从而控制外边界层的收缩状态,并可以根据设定的频率大小控制外边界层的变形时间长短。
    本发明可产生不同形状的可动绕流边界,通过气源和各种控制??槭沟帽呓绮惴⑸谋?,若在实验过程中不做任何参数更改则可实现各种形状的静态绕流,若使用频率控制???、时间控制??楹捅湫未笮〉目刂颇?樵蚩墒迪侄员呓绲谋湫慰刂?,并且可以通过不同的安装设备实现不同形状的绕流,从而产生动边界绕流。本实验设备在操作上简单易行,拥有良好的重复性,对动边界绕流问题的研究不仅具有很好的贴合性,而且还可以根据具体实验的不同要求做相应的装置处理,从而达到举一反三的效果。
    附图说明
    图1为本发明提供的一种动边界的产生装置的系统框图;
    图2为本发明中的安装设备示意图;
    图3A为图2的A-A向剖视图;
    图3B为图2的B-B向剖视图。
    具体实施方式
    为使本发明更明显易懂,兹以优选实施例,并配合附图作详细说明如下。
    如图1所示,本发明提出的动边界的产生装置包括气源、调压???、边界变形的幅度控制???、边界变形的频率/时间控制???、负压生成器以及安装有被研究的不同形状物体的安装设备3。
    气源可利用空气压缩机,其在动边界实验装置中起的作用是:保证动边界的形成,并给调压???、幅度控制??楹透貉股善鞯炔考峁┢宥?,保证整个装置的气体来源,是动边界的产生装置持续不断运行的保障。
    调压??橹饕傻餮狗в胙沽Ρ瓿谱爸?组成,其中调压阀基本可以说是减压阀,其工作原理如下:高压介质通过一个小孔充到一个相对较大的腔里实现减压,实际上是靠截流减压。其在动边界实验装置中起的作用是:调控整个动边界的产生装置内的气体压力,与幅度控制??橐黄鹂刂屏髁亢屯獗呓绮愕谋湫未笮?,保障系统在正常压力下运行。
    幅度控制??榭梢栽擞枚ㄖ灯鞯绕刂粕璞?,从而精确改变动边界的变形大小。定值器是一种高精度的减压阀,主要用于压力定值调整,它是按力平衡原理进行工作的。幅度控制??樵诘餮鼓?橹笃鸬骄房刂屏髁康淖饔?,从而精确控制外边界层1的变形大小。
    频率/时间控制??橛糜诙粤魈褰氤銎锌刂?,主要由频率发生器和两个电磁阀组成。两个电磁阀的输出端均连接至安装设备3,两个电磁阀的输入端分别与调压??榧案貉股善飨嗔?。利用频率发生器可以方便地控制电磁阀的开、关频率,从而实现对外边界层1的变形频率进行控制。电磁阀用于调整流体的方向、流量、速度和其他的参数,利用比例阀等相互作用,可进行动边界变形过程中的时间快慢控制。通过选取适当的电磁阀达到对外边界层1变形时间长短和快慢进行控制的目的。
    负压生成器中主要由拉佛尔管构成。流体在局部收缩处,使流速增加,产生负压。利用这个特点配置成为负压生成器。负压生成器在装置中的作用是为外边界层1的收缩提供保障。
    在安装有被研究的不同形状物体的安装设备3中,不同形状物体包括圆柱、 矩形柱、流线形柱以及机翼形柱等。用于不同工况下的边界装置,可以使动边界运用到各个方面的绕流情况。如图2、图3A及图3B所示,在本实施例中,安装设备3为金属材质的细长柱形管,在柱形管中部带有通气口,可以将气体由安装设备3通往外边界层,外边界层1为橡胶套,套在柱形管外侧,并将橡胶套的两端与柱形管外壁密闭贴合,从而保证外边界层1合理的变形。柱形管的两端外侧通气口与频率/时间控制??槎杂涌谙嗔?,气体通过频率/时间控制??榻胫喂苣?,根据气体量的大小与来流速度控制两柱形管之间的外边界层定时定量地扩张与收缩。
    以上为绕流动边界装置各个部分的作用,本装置将各个部分协调在一起,其工作过程为:
    第一步、调整调压???、幅度控制???、频率/时间控制??橹脸跏嘉恢?;
    第二步、安装实验所需类型的柱形装置并加装外边界层1;
    第三步、打开气源,使气体依次通过调压???、幅度控制???、频率/时间控制???,最后到达外边界层1,确保气流畅通;另一方面使负压生成器获得动力;
    第四步、根据实验的条件,调节调压??榭刂普遄爸闷?;
    第五步、调节幅度控制??槭沟猛獗呓绮惚湫未笮〈锏绞笛樘跫?;
    第六步、调节频率/时间控制??榭刂破宓姆较?、流量和速度等使得外边界层扩张至最大的时间符合实验条件要求,并根据需要进行收缩或继续扩张;
    第七步、若对频率/时间控制??榈目刂泼挥惺沟猛獗呓绮愦锏皆て谛Ч?,则调试各个实验装置,重复第四步至第六步的过程;
    第八步、若对频率/时间控制??榈目刂拼锏搅耸笛橐?,则根据下一工况,重复第二步至第六步的过程。

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