一種低速風洞固定轉捩帶及其製作方法
2023-10-27 21:20:32
一種低速風洞固定轉捩帶及其製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種低速風洞固定轉捩帶及其製作方法，該轉捩帶包括膠帶、若干柱狀點、紙袋，所述膠帶與紙袋粘貼在一起，柱狀點設置在膠帶與紙袋之間；採用打孔機將PVC材料打孔形成柱狀點並將其排列在紙袋上，且柱狀點兩面的粘貼強度不同，可以保證柱狀點的轉印。本發明與普通柱狀轉捩帶相比，結構簡單，易於製作，該轉捩帶的特徵參數厚度與間距已固定，本發明的轉捩帶在以上飛機模型不同位置處，粘貼時操作簡單，方便，時間快，效率高，即貼即用，易粘貼，粘性好，且造價便宜。
【專利說明】-種低速風洞固定轉捩帶及其製作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於航天、航空飛行器低速風洞固定轉捩試驗領域，尤其是涉及一種低速 風洞固定轉捩帶。
【背景技術】
[0002] 真實飛機在空中飛行時，由於飛行雷諾數很高，飛機各部件表面附面層幾乎全是 紊流狀態。而在風洞試驗當中，由於試驗雷諾數比較低，因此在模型表面有相當長的一段層 流附面層，這就造成了模型表面附面層狀態與真實飛機有著較大差別。這種差別使風洞試 驗中雷諾數的影響變得複雜並且無規律。如果在模型試驗時採用附面層人工固定轉捩的方 法，使得模型表面附面層與飛機相似，則雷諾數影響的修正可大為簡化。
[0003] 人工固定轉捩就是在試驗模型表面一定位置處人為地引入一些擾動源(粗糙元)， 強迫附面層由層流轉捩成紊流狀態。
[0004] 在風洞試驗試驗時，常用的固定轉捩方法是在模型表面粘貼金剛砂、微型玻璃球、 鋸齒型銅片或柱狀粗糙元，這種粘貼在模型由層流到紊流附面層轉捩位置上的條狀粗糙元 稱轉捩帶。目前在國內使用較多的轉捩帶有金剛砂、鋸齒狀轉捩帶、基於紙質模板的柱狀轉 捩帶等。
[0005] 金剛砂轉捩帶製作是靠人工吹氣的方式進行粘貼製作，這種轉捩帶製作受人為影 響因素較大，不同的人吹氣方式、大小不同，製作出來的金剛砂轉捩帶質量就一樣，厚度定 位精度不高。鋸齒狀轉捩帶常應用於戰鬥機試驗模型，這種轉捩帶選擇範圍小，且其在風洞 中的附加阻力無法扣除。目前，國內部分高速風洞使用的是基於紙質模板的柱狀轉捩帶，該 粗糙元的直徑、間距等參數可以通過紙質模具尺寸來控制，先將帶有一定直徑與間距孔的 紙質模板粘貼在試驗模型表面，然後將原子灰與膠的混合物在每一個孔處塗抹，等原子灰 晾乾後，再扯開紙質模板。通過試驗以及製作該轉捩帶，發現其高度受紙質模板精度、膠濃 度與人為因素影響，導致不同人製作出不同高度的轉捩帶，而高度選取直接影響試驗質量 和精準度，故現有轉捩帶製造與粘貼工藝等需要優化。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是在現有技術的基礎上，結合汽車車貼製作技術，設計出一種用於 低速風洞常用試驗風速為70m/s的轉捩帶。
[0007] 本發明採用如下技術方案：一種低速風洞固定轉捩帶，包括膠帶、若干柱狀點、紙 袋，所述膠帶與紙袋粘貼在一起，柱狀點設置在膠帶與紙袋之間。
[0008] 在上述技術方案中，所述若干柱狀點大小均勻、柱狀點與柱狀點之間等間距水平 排列在膠帶與紙袋之間。
[0009] 在上述技術方案中，所述柱狀點的材質為薄而柔軟的PVC材料。
[0010] 在上述技術方案中，所述柱狀點的厚度為0. 10mm?0. 30mm。
[0011] 在上述技術方案中，所述柱狀點的兩個表面都具有粘性，且柱狀點與紙袋接觸面 的粘性強於柱狀點與膠帶接觸面的粘性。
[0012] 在上述技術方案中，所述柱狀點之間的距離為可調。
[0013] 在上述技術方案中，所述紙袋與膠帶接觸的一面表面上設置有一層塑料薄膜，所 述柱狀點設置在塑料薄膜與膠帶之間。
[0014] 一種低速風洞固定轉捩帶的製作方法： 步驟一：選擇一種特定厚度的PVC材質材料，將其粘貼在帶有塑料薄膜的紙袋上，然後 將其裁剪成相應尺寸的帶狀； 步驟二：採用打孔機在帶狀PVC材質材料上沿同一水平方向等間距的打孔，然後去掉 除打孔機打孔處之外的PVC材料，剩下的PVC材料形成柱狀點； 步驟三：然後再將膠帶粘貼在柱狀點的表面。
[0015] 在上述技術方案中，所述打孔過程中，只能將PVC材料打穿，不能將紙袋打穿。
[0016] 本發明的設計思想來源於汽車車貼製作技術，汽車最高時速可達300km/h，且車身 車貼不受風力破壞。低速風洞常用試驗風速為70m/s(換算為252 km/h)，同樣處於低速範 疇。
[0017] 綜上所述，由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是：與普通柱狀轉捩帶相 t匕，該轉捩帶的特徵參數厚度與間距已固定，在使用過程中不受人工粘貼影響，操作簡單， 易保存。
[0018] 本發明借鑑了車貼製作工藝，在其基礎上創造了一種新型的製作工藝，利用微小 PVC材質轉印技術。
[0019] 本發明實用性較強，以往在風洞試驗中進行固定轉捩試驗時，在飛機模型機翼下 表面、發房內外表面、平尾上下表面、垂尾左右表面處粘貼基於原子灰等柱狀轉捩帶時，需 要將模型部件拆出洞外進行，耗費了大量的試驗時間，且製作效果因人而異。本發明的轉捩 帶在以上飛機模型不同位置處，粘貼時操作簡單，方便，時間快，效率高，即貼即用，易粘貼， 粘性好，且造價便宜。將該技術應用於低速風洞測力試驗屬於國內首例。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 本發明將通過例子並參照附圖的方式說明，其中： 圖1是本發明的結構示意圖； 圖2是本發明使用不意圖； 圖中：1是膠帶，2是柱狀點，3是紙袋。
【具體實施方式】
[0021] 本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特徵和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0022] 如圖1所示，本發明和傳統的車貼結構相似，由帶有膠水的膠帶1，在膠帶1上按 相同距離粘貼有柱狀點2,然後再柱狀點2上粘貼有紙袋3。
[0023] 如圖2所示，在實際應用中，當撕開紙袋3時，因為柱狀點2兩面的粘貼性不一樣， 和紙袋3相鄰的粘性明顯強於和膠帶1相鄰的粘性，但是因為紙袋3表面有一層透明塑料 薄膜，塑料薄膜表面光滑，和柱狀點2的接觸面不會太緊密，因此在撕開紙袋3的過程中帶 動塑料薄膜一起脫離柱狀點2,紙袋3完全脫離而不會帶動柱狀點2脫離膠帶1。
[0024] 然後將膠帶1撕掉紙袋3的一面粘貼在被測的試驗模型上，然後用手指順著粘貼 方向不停的擠壓膠帶1，確保膠帶1上的柱狀點2完全和試驗模型緊緊的粘貼在一起，然後 再將膠帶1撕開，由於柱狀點與模型貼合面膠的粘性大於柱狀點與膠帶間的粘性，故撕開 時柱狀點2就轉印（也可叫做轉帖）到了試驗模型上。該柱狀點採用的PVC材料，由於試驗 模型表面多為曲面，故該PVC材料在選取時以薄而柔軟為主，試驗驗證結果顯示，其與試驗 模型貼合較緊，不易脫落，完全滿足低速風洞試驗高風速需求。
[0025] 本發明並不局限於前述的【具體實施方式】。本發明擴展到任何在本說明書中披露的 新特徵或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【權利要求】
1. 一種低速風洞固定轉捩帶，其特徵在於：包括膠帶、若干柱狀點、紙袋，所述膠帶與 紙袋粘貼在一起，柱狀點設置在膠帶與紙袋之間。
2. 根據權利要求1所述的一種低速風洞固定轉捩帶，其特徵為所述若干柱狀點大小均 勻、柱狀點與柱狀點之間等間距水平排列在膠帶與紙袋之間。
3. 根據權利要求2所述的一種低速風洞固定轉捩帶，其特徵為所述柱狀點的材質為薄 而柔軟的PVC材料。
4. 根據權利要求3所述的一種低速風洞固定轉捩帶，其特徵為所述柱狀點的厚度為 0. 10mm ?0. 30mm。
5. 根據權利要求4所述的一種低速風洞固定轉捩帶，其特徵為所述柱狀點的兩個表面 都具有粘性，且柱狀點與紙袋接觸面的粘性強於柱狀點與膠帶接觸面的粘性。
6. 根據權利要求2所述的一種低速風洞固定轉捩帶，其特徵為所述柱狀點之間的距離 為可調。
7. 根據權利要求1所述的一種低速風洞固定轉捩帶，其特徵為所述紙袋與膠帶接觸的 一面表面上設置有一層塑料薄膜，所述柱狀點設置在塑料薄膜與膠帶之間。
8. -種低速風洞固定轉捩帶的製作方法，其特徵在於： 步驟一：選擇一種特定厚度的PVC材質材料，將其粘貼在帶有塑料薄膜的紙袋上，然後 將其裁剪成相應尺寸的帶狀； 步驟二：採用打孔機在帶狀PVC材質材料上沿同一水平方向等間距的打孔，然後去掉 除打孔機打孔處之外的PVC材料，剩下的PVC材料形成柱狀點； 步驟三：然後再將膠帶粘貼在柱狀點的表面。
9. 根據權利要求8 -種低速風洞固定轉捩帶的製作方法，其特徵在於所述打孔過程 中，只能將PVC材料打穿，不能將紙袋打穿。
【文檔編號】G01M9/04GK104062089SQ201410320346
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月8日 優先權日:2014年7月8日
【發明者】張鵬, 陳洪, 楊曉娟, 倪章松, 張衛國, 章榮平, 劉李濤, 任章濤, 金啟剛, 馬國輝, 姜裕標, 祝明紅, 孫海生, 萬啟明 申請人:中國空氣動力研究與發展中心低速空氣動力研究所