阵风发生器是阵风响应风洞试验的关键设备.针对叶片式阵风发生器的运行特点,通过简化的定常涡升理论,推导出阵风发生器下游流场Y向风速的计算公式.以0.55?m×0.4?m低速风洞(声学引导风洞)为实验平台,系统地研究了阵风发生器的设计参数(叶片弦长、数目、间距)和运行参数(叶片摆幅和摆动频率、来流速度)对阵风流场风速极值的影响.研究表明:推导的简化公式能够解释阵风发生器各设计和运行参数变化后,其下游流场Y向风速的变化机制,可在阵风发生器设计时对其产生的阵风流场进行简单预估;从增大阵风发生器下游流场Y向速度极值的角度出发,增加叶片数目比增大叶片弦长更能增大Y向速度;在叶片失速前,增大叶片摆幅比增大叶片摆动频率更能增大Y向速度;采用多组叶片的阵风发生器,叶片间距不能太小,否则会导致等效升力系数下降,当叶片间距为1.2倍弦长时,能够获得最大的Y向速度极值.本文研究工作可为其他风洞的阵风发生器设计提供参考.
低速风洞 阵风响应 叶片式 发生器 实验研究