專利名稱：一種測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試裝置及測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)阻測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試裝置及測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
針對(duì)測(cè)定汽車模型在運(yùn)動(dòng)過程中所受風(fēng)阻大小這個(gè)問題，諸多學(xué)者對(duì)此提出了各自測(cè)試風(fēng)阻的方法。目前用于測(cè)試風(fēng)阻的主要方法是風(fēng)洞試驗(yàn)法。風(fēng)洞試驗(yàn)法是一種模擬汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力的方法。風(fēng)洞試驗(yàn)裝置主要由穩(wěn)定段、收縮段、試驗(yàn)段和擴(kuò)散段等幾個(gè)部分組成。由于建造風(fēng)洞試驗(yàn)設(shè)施耗費(fèi)成本大，而且測(cè)試過程中需要的測(cè)試儀器較多，目前的測(cè)試儀器主要有三維熱線風(fēng)速儀、空氣動(dòng)力天平、傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。此外，風(fēng)洞試驗(yàn)法的測(cè)試過程比較復(fù)雜，進(jìn)行一次風(fēng)洞試驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng)，當(dāng)針對(duì)不同表面形狀的多個(gè)汽車模型進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)，將花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，導(dǎo)致測(cè)試效率較低。由于成本高等問題，風(fēng)洞試驗(yàn)法在目前測(cè)試風(fēng)阻的推廣和普及方面受到很大的制約。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種測(cè)試方便快捷、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉的測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試裝置及測(cè)試方法。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試裝置，包括風(fēng)筒、導(dǎo)桿、測(cè)力計(jì)，該風(fēng)筒包括依次對(duì)接的前段、中段和后段；在前段的端壁上設(shè)置有第一導(dǎo)向套和活動(dòng)門，該第一導(dǎo)向套設(shè)置于活動(dòng)門的上方，前段的底部開設(shè)有與進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)連接的進(jìn)風(fēng)口 ；在后段的端壁上設(shè)置有第二導(dǎo)向套和出風(fēng)口，第二導(dǎo)向套設(shè)置于出風(fēng)口的上方，出風(fēng)口與出風(fēng)風(fēng)機(jī)連接；導(dǎo)桿的兩端通過第一導(dǎo)向套和第二導(dǎo)向套設(shè)置在風(fēng)筒內(nèi)；在中段內(nèi)的導(dǎo)桿上設(shè)置有用于固定汽車模型的掛鉤；導(dǎo)桿的牽引端連接測(cè)力計(jì)。所述風(fēng)筒的前段、中段和后段均由圓形筒體構(gòu)成；所述中段為透明的圓形筒體。所述中段通過螺桿實(shí)現(xiàn)與前段和后段之間的連接及定位。所述活動(dòng)門通過合頁(yè)與前段的端壁連接。一種測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試方法，包括下述步驟(I)打開活動(dòng)門，將汽車模型固定在掛鉤上，進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)將外部空氣通過進(jìn)風(fēng)口送入風(fēng)筒的前段內(nèi)，再由出風(fēng)口的出風(fēng)風(fēng)機(jī)通過中段，將前段內(nèi)的空氣吸入后段，再由出風(fēng)風(fēng)機(jī)排出，此時(shí)空氣在風(fēng)筒內(nèi)流動(dòng)并形成模擬風(fēng)；(2)固定在掛鉤上汽車模型的迎風(fēng)面遇到模擬風(fēng)而受阻，模擬風(fēng)產(chǎn)生的推力推動(dòng)汽車模型，汽車模型又將該模擬風(fēng)產(chǎn)生的推力傳遞給導(dǎo)桿，使導(dǎo)桿順著模擬風(fēng)的風(fēng)向往后段軸向移動(dòng)，通過牽引端連接的測(cè)力計(jì)，測(cè)出汽車模型的風(fēng)阻數(shù)據(jù)。本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)汽車模型通過掛鉤、導(dǎo)桿及測(cè)力計(jì)在風(fēng)筒內(nèi)，整個(gè)風(fēng)阻測(cè)試過程簡(jiǎn)便易操作，替代了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣的風(fēng)洞試驗(yàn)，一方面，避免了進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)而需建造風(fēng)洞設(shè)施所耗費(fèi)的高成本；另一方面，避免了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)過程中所需復(fù)雜的測(cè)試設(shè)備及測(cè)試手段。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)試精度高、測(cè)試手段簡(jiǎn)便易行，其不僅應(yīng)用于汽車模型的風(fēng)阻測(cè)試，還可廣泛應(yīng)用于航天器、船舶等風(fēng)阻的測(cè)試，為推動(dòng)風(fēng)阻測(cè)量領(lǐng)域的進(jìn)步、發(fā)展與普及做出了積極的貢獻(xiàn)。


圖1是本發(fā)明測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試裝置的前段側(cè)面示意圖。圖3是本發(fā)明測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試裝置的后段側(cè)面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。實(shí)施例如圖1 圖3所示。本發(fā)明測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試裝置，包括風(fēng)筒、導(dǎo)桿2、測(cè)力計(jì)(圖中未示出)，該風(fēng)筒包括依次對(duì)接的前段1、中段3和后段5 ;在前段I的端壁上設(shè)置有第一導(dǎo)向套9和活動(dòng)門11，該第一導(dǎo)向套9設(shè)置于活動(dòng)門11的上方，前段I的底部開設(shè)有與進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)(圖中未示出)連接的進(jìn)風(fēng)口 8 ;在后段5的端壁上設(shè)置有第二導(dǎo)向套12和出風(fēng)口 6，第二導(dǎo)向套12設(shè)置于出風(fēng)口 6的上方，出風(fēng)口 6與出風(fēng)風(fēng)機(jī)(圖中未示出)連接；導(dǎo)桿2的兩端通過第一導(dǎo)向套9和第二導(dǎo)向套12設(shè)置在風(fēng)筒內(nèi)；在中段3內(nèi)的導(dǎo)桿2上設(shè)置有用于固定汽車模型的掛鉤4 ;導(dǎo)桿2的牽引端2-1連接測(cè)力計(jì)。所述風(fēng)筒的前段1、中段3和后段5均由圓形筒體構(gòu)成。所述中段3采用透明的圓形筒體，便于從外部觀察汽車模型在中段3內(nèi)的位姿情況。所述中段3通過螺桿7實(shí)現(xiàn)與前段I和后段5之間的連接及定位。所述活動(dòng)門11通過合頁(yè)10與前段I的端壁連接?；顒?dòng)門11便于模型汽車的放入和更換。一種測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試方法，包括下述步驟(I)打開活動(dòng)門11，將汽車模型固定在掛鉤4上，進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)將外部空氣通過進(jìn)風(fēng)口8送入風(fēng)筒的前段I內(nèi)，再由出風(fēng)口 6的出風(fēng)風(fēng)機(jī)通過中段3，將前段I內(nèi)的空氣吸入后段5，再由出風(fēng)風(fēng)機(jī)排出，此時(shí)空氣在風(fēng)筒內(nèi)流動(dòng)并形成模擬風(fēng)；(2)固定在掛鉤4上汽車模型的迎風(fēng)面遇到模擬風(fēng)而受阻，模擬風(fēng)產(chǎn)生的推力推動(dòng)汽車模型，汽車模型又將該模擬風(fēng)產(chǎn)生的推力傳遞給導(dǎo)桿2，使導(dǎo)桿2順著模擬風(fēng)的風(fēng)向往后段5軸向移動(dòng)，通過牽引端連接的測(cè)力計(jì)，測(cè)出汽車模型的風(fēng)阻數(shù)據(jù)。為了盡量減小汽車模型風(fēng)阻的測(cè)試誤差，針對(duì)同一種汽車模型，可連續(xù)測(cè)試3次取平均值，并將其作為該類型的汽車模型所受風(fēng)阻的數(shù)據(jù)。如上所述便可較好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試方法，其特征在于包括下述步驟 (1)打開活動(dòng)門，將汽車模型固定在掛鉤上，進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)將外部空氣通過進(jìn)風(fēng)口送入風(fēng)筒的前段內(nèi)，再由出風(fēng)口的出風(fēng)風(fēng)機(jī)通過中段，將前段內(nèi)的空氣吸入后段，再由出風(fēng)風(fēng)機(jī)排出，此時(shí)空氣在風(fēng)筒內(nèi)流動(dòng)并形成模擬風(fēng)； (2)固定在掛鉤上汽車模型的迎風(fēng)面遇到模擬風(fēng)而受阻，模擬風(fēng)產(chǎn)生的推力推動(dòng)汽車模型，汽車模型又將該模擬風(fēng)產(chǎn)生的推力傳遞給導(dǎo)桿，使導(dǎo)桿順著模擬風(fēng)的風(fēng)向往后段軸向移動(dòng)，通過牽引端連接的測(cè)力計(jì)，測(cè)出汽車模型的風(fēng)阻數(shù)據(jù)。
2.一種測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試裝置，其特征在于，包括風(fēng)筒、導(dǎo)桿、測(cè)力計(jì)，該風(fēng)筒包括依次對(duì)接的前段、中段和后段；在前段的端壁上設(shè)置有第一導(dǎo)向套和活動(dòng)門，該第一導(dǎo)向套設(shè)置于活動(dòng)門的上方，前段的底部開設(shè)有與進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)連接的進(jìn)風(fēng)口 ；在后段的端壁上設(shè)置有第二導(dǎo)向套和出風(fēng)口，第二導(dǎo)向套設(shè)置于出風(fēng)口的上方，出風(fēng)口與出風(fēng)風(fēng)機(jī)連接；導(dǎo)桿的兩端通過第一導(dǎo)向套和第二導(dǎo)向套設(shè)置在風(fēng)筒內(nèi)；在中段內(nèi)的導(dǎo)桿上設(shè)置有用于固定汽車模型的掛鉤；導(dǎo)桿的牽引端連接測(cè)力計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試裝置，其特征在于，所述風(fēng)筒的前段、中段和后段均由圓形筒體構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試裝置，其特征在于，所述中段為透明的圓形筒體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試裝置，其特征在于，所述中段通過螺桿實(shí)現(xiàn)與前段和后段之間的連接及定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求2 5中任一項(xiàng)所述的測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試裝置，其特征在于，所述活動(dòng)門通過合頁(yè)與前段的端壁連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測(cè)定汽車模型風(fēng)阻大小的測(cè)試裝置及測(cè)試方法，包括風(fēng)筒、導(dǎo)桿、測(cè)力計(jì)，該風(fēng)筒包括依次對(duì)接的前段、中段和后段；在前段的端壁上設(shè)置有第一導(dǎo)向套和活動(dòng)門，前段的底部開設(shè)有進(jìn)風(fēng)口；在后段的端壁上設(shè)置有第二導(dǎo)向套和出風(fēng)口；導(dǎo)桿的兩端通過第一導(dǎo)向套和第二導(dǎo)向套設(shè)置在風(fēng)筒內(nèi)；在中段內(nèi)的導(dǎo)桿上設(shè)置有用于固定汽車模型的掛鉤；導(dǎo)桿的牽引端連接測(cè)力計(jì)。汽車模型的遇到模擬風(fēng)而受阻，將該模擬風(fēng)產(chǎn)生的推力傳遞給導(dǎo)桿，使其往后段軸向移動(dòng)，通過牽引端連接的測(cè)力計(jì)，測(cè)出汽車模型的風(fēng)阻數(shù)據(jù)。測(cè)試過程簡(jiǎn)便易操作，替代了操作繁瑣的風(fēng)洞試驗(yàn)，避免了風(fēng)洞試驗(yàn)設(shè)施高成本及復(fù)雜的測(cè)試設(shè)備和測(cè)試手段。
文檔編號(hào)G01M9/06GK103018002SQ20121048883
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者謝小鵬, 曹立峰, 曾建豪, 肖海兵 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)