【文章內(nèi)容簡介】 全面 不能測俯仰力矩 不能測摩擦阻力 測量范圍 全迎角范圍 不適合大迎角條件 不適合大迎角條件 模型準(zhǔn)備 復(fù)雜，需考慮天平布置 簡單 一般，需要布置測壓孔 試驗準(zhǔn)備 簡單，需要天平 復(fù)雜，需要布置空間測壓感受器 一般，需要測壓設(shè)備 應(yīng)用范圍 通用風(fēng)洞 專用風(fēng)洞 各類風(fēng)洞 方案示例 在一個試驗中同時采用三個試驗方法，以測力試驗為基礎(chǔ)， 并采用動量法測阻力、用表面壓力分布測升力。 風(fēng)洞試驗 —— 翼型試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 44 ?空氣和水都是透明的流體 ， 其流動狀態(tài)難以直接觀察 。 ?借助于物理或化學(xué)的方法手段使繞模型的流動的某些特征以畫面的形式顯示出來的試驗方法 。 ?作用： ?能深入了解流動現(xiàn)象的本質(zhì)和機(jī)理 ?有助于找到解決某些具體問題的途徑 ?有助于建立 、 完善和發(fā)展新的空氣動力理論 ?基本方法： ?外加材料顯示法 （ 低速風(fēng)洞常用方法 ） ?光學(xué)顯示法 （ 常用于高速流動顯示 ） ?能量注入法 （ 主要用于稀薄氣體流動顯示 ） 流動顯示試驗 風(fēng)洞試驗 —— 翼型試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 45 ?煙流法 ?在流場中注入示蹤粒子 （ 煙流 ） 顯示流動情況 ?用于顯示空間流場情況 流動顯示試驗 風(fēng)洞試驗 —— 翼型試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 46 ?油流法 ?在模型表面刷上稠粘液體 ， 通過記錄液體隨風(fēng)流動顯示流場 ?用于顯示模型表面流動情況 ， 不適合非定常運動模型 風(fēng)洞試驗 —— 翼型試驗 流動顯示試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 47 ?獲得風(fēng)輪氣動特性 ， 為風(fēng)輪設(shè)計 、 改進(jìn)和檢驗提供依據(jù) ?風(fēng)輪風(fēng)能利用系數(shù) ?風(fēng)輪氣動載荷特性 ?獲得風(fēng)力機(jī)組工作特性 ， 檢驗機(jī)組工作特性 ?功率輸出特性 ?起動特性 ?調(diào)速 、 調(diào)向特性 ?獲得葉片不同剖面處弦向壓力分布 ?獲得葉片表面及葉片空間流場特性 試驗?zāi)康? 風(fēng)洞試驗 —— 風(fēng)力機(jī)試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 48 ?風(fēng)洞 ?風(fēng)速： 2m/s～ 20m/s， 氣流不均勻度＜ ?紊流度： ≤ % ?氣流偏角： ≤ 176。 ?試驗段面積：一般大于風(fēng)輪掃略面積的 8倍 ， 最小 4倍 ?支撐 、 姿態(tài)角變化及角度測量設(shè)備 ?支撐設(shè)備用于將風(fēng)力機(jī)固定于風(fēng)洞中 ， 一般由風(fēng)洞配備 ?風(fēng)洞轉(zhuǎn)盤：可實現(xiàn)風(fēng)輪與來流水平夾角變化 ?迎角機(jī)構(gòu)：可實現(xiàn)風(fēng)輪與來流垂直夾角變化 ， 一般不需要 ?角度測量設(shè)備一般附屬于轉(zhuǎn)盤及迎角機(jī)構(gòu) 試驗 設(shè)備 風(fēng)洞試驗 —— 風(fēng)力機(jī)試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 49 ?風(fēng)速傳感器 ?測量范圍： 2m/s～ 20m/s， 誤差＜ ?一般采用風(fēng)洞配套速壓測量系統(tǒng) ?大氣條件傳感器 ?大氣溫度傳感器：范圍 20℃ ～ 60℃ 、 誤差＜ ℃ ?大氣壓力計：范圍 80kpa～ 108kpa ， 誤差＜ 1% 試驗 設(shè)備 風(fēng)洞試驗 —— 風(fēng)力機(jī)試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 50 ? 轉(zhuǎn)速計 – 范圍：不小于風(fēng)輪額定轉(zhuǎn)速的 2倍，誤差＜ 1% – 安裝于轉(zhuǎn)軸上的碼盤、測速電機(jī)等 – 外置式：頻閃儀、激光轉(zhuǎn)速儀等 ? 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)設(shè)備 – 機(jī)械式調(diào)速設(shè)備：剎車抱環(huán)等 – 電力耗能式調(diào)速設(shè)備：發(fā)電機(jī) /耗能電阻等 風(fēng)洞試驗 —— 風(fēng)力機(jī)試驗 試驗 設(shè)備 China Aerodynamics Research ? Development Center 51 ?力 （ 力矩 ） 傳感器 ?量程：不大于額定載荷的 10倍 ， 誤差 % ?安裝于風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸的扭矩計：僅能測量扭矩 ， 國內(nèi)采用較少 ?安裝于風(fēng)輪支座上的多分量天平：通用性好 ， 載荷匹配較困難 ?葉片載荷傳感器 ?葉片角度傳感器 ?測量葉片方位角 ?應(yīng)變儀 ?測量塔架彎矩 、 扭矩 試驗 設(shè)備 風(fēng)洞試驗 —— 風(fēng)力機(jī)試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 52 ?壓力傳感器 ?脈動壓力掃描閥 :測量葉片上脈動壓力 ?常規(guī)電子掃描閥 ?風(fēng)力機(jī)輸出功率傳感器 ?一般風(fēng)力機(jī)采用發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)為電能 ?電流計 、 電壓計 、 功率計等 ?流動顯示設(shè)備 ?照相機(jī) 、 攝像機(jī) ?煙流 、 絲線 、 PIV 試驗 設(shè)備 風(fēng)洞試驗 —— 風(fēng)力機(jī)試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 53 ?一般采用實物模型 ， 也可采用專用模型 ?實物模型模擬更真實 ， 成本較低 ， 測試項目較少 ， 一般用于檢驗性試驗 ?專用模型根據(jù)專門用途設(shè)計加工 ， 測試項目較多 ， 一般用于研究性試驗 ?模型尺寸：一般控制在試驗段橫截面積的 12%以下 ， 最大不超過 20% ?為滿足試驗支撐 、 測試及安全等方面要求 ， 實物模型一般需要進(jìn)行必要的改裝 試驗 模型 風(fēng)洞試驗 —— 風(fēng)力機(jī)試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 54 ?模型安裝 ?模型安裝應(yīng)滿足試驗和使用要求 ， 并用試驗負(fù)載代替實物負(fù)載 ?安裝后風(fēng)輪中心與試驗段軸線的偏差應(yīng)小于 試驗 模型 風(fēng)洞試驗 —— 風(fēng)力機(jī)試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 55 ?風(fēng)能利用系數(shù)試驗 ?利用測量風(fēng)輪扭矩 、 轉(zhuǎn)速及空氣速壓的方法獲得 VnR30?? ?2002RVSMCwM ???00 Mp CC ?風(fēng)輪氣動特性 試驗 風(fēng)洞試驗 —— 風(fēng)力機(jī)試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 56 –風(fēng)輪無尾舵、正迎風(fēng)，一般在額定風(fēng)速下進(jìn)行，也可選取多個風(fēng)速 –測量時應(yīng)保持風(fēng)速（速壓）及風(fēng)輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定 –在規(guī)定風(fēng)速下測量不同轉(zhuǎn)速的結(jié)果，一般需要多次重復(fù)測量 –對于轉(zhuǎn)速相對穩(wěn)定的風(fēng)輪，可以采用變風(fēng)速的方法改變?nèi)~尖速度比 –可以改變風(fēng)輪與氣流的夾角獲得風(fēng)能利用系數(shù)對來流角的敏感性 風(fēng)洞試驗 —— 風(fēng)力機(jī)試驗 風(fēng)輪氣動特性 試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 57 ?數(shù)據(jù)修正 ?由于風(fēng)輪在試驗段中的阻塞作用 ， 試驗結(jié)果與實際結(jié)果有所差別 ?閉口試驗段試驗時 ， 宜采用壁壓信息法進(jìn)行修正 ?但風(fēng)輪掃略面積小于試驗段橫截面積的 8%時可以用下式修正 風(fēng)輪氣動特性 試驗 風(fēng)洞試驗 —— 風(fēng)力機(jī)試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 58 3020)1()1(4????????ppMMtwCCCCSS風(fēng)輪氣動特性 試驗 風(fēng)洞試驗 —— 風(fēng)力機(jī)試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 59 ? 修正時，可以采用壁壓信息矩陣法，它和經(jīng)典的以及