[发明专利]风洞闭口实验段窗口观测装置及其应用

权利要求书

1.风洞闭口实验段窗口观测装置，其特征在于，所述的窗口观测装置包括整体加工的非观测窗口盖板（1）和组合加工的观测窗口盖板（2）；

非观测窗口盖板（1）上部的外边框为法兰框，法兰框固定安装在风洞筒体（3）外侧的配合面上，非观测窗口盖板（1）的上表面固定有把手（4）；非观测窗口盖板（1）下部与风洞筒体（3）的开口相匹配，插入风洞筒体（3）的开口后通过接触端面与风洞筒体（3）内的限位端面密封定位，非观测窗口盖板（1）的下表面形状与风洞筒体（3）内壁面的表面形状相同并光滑过渡；

观测窗口盖板（2）包括观测窗口盖板主体和光学玻璃（5），观测窗口盖板主体与非观测窗口盖板（1）的上部形状尺寸相同，观测窗口盖板主体的中心开有空腔，观测窗口盖板主体的下方固定安装有光学玻璃（5），光学玻璃（5）与风洞筒体（3）内的限位端面密封定位；

光学玻璃（5）的下表面与风洞中心轴线之间的距离为H，风洞筒体（3）的内径为R，H:R=1.03~1.15；

在风洞筒体（3）的实验段上，面向风洞来流，以上方为0°，在沿风洞筒体周向顺时针的0°、90°、180°、270°四个位置，分别开口，每个开口配套加工一组风洞闭口实验段窗口观测装置。

2.根据权利要求1所述的风洞闭口实验段窗口观测装置，其特征在于，所述的法兰框的固定方式为螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的风洞闭口实验段窗口观测装置，其特征在于，所述的非观测窗口盖板（1）下部与风洞筒体（3）之间的缝隙宽度小于0.05mm。

4.根据权利要求1所述的风洞闭口实验段窗口观测装置，其特征在于，所述的观测窗口盖板（2）的光学玻璃（5）与风洞筒体（3）之间的缝隙宽度小于0.05mm。

5.根据权利要求1所述的风洞闭口实验段窗口观测装置，其特征在于，所述的风洞筒体（3）的限位端面上开有密封槽，密封槽内安装有密封圈（6）。

6.根据权利要求1所述的风洞闭口实验段窗口观测装置，其特征在于，所述的把手（4）的固定方式为焊接。

7.根据权利要求1所述的风洞闭口实验段窗口观测装置，其特征在于，所述的光学玻璃（5）通过无影胶（7）加紫外线照射的方式粘合在观测窗口盖板主体上。

8.风洞闭口实验段窗口观测装置的应用，其特征在于，所述的应用基于权利要求1~7任意一种风洞闭口实验段窗口观测装置，包括以下步骤：

a．在风洞筒体（3）的实验段上，面向风洞来流，以上方为0°，在沿风洞筒体周向顺时针的0°、90°、180°、270°四个位置，分别开口，每个开口配套加工一组风洞闭口实验段窗口观测装置；

b．90°和270°的位置用于日常安装非观测窗口盖板（1），根据风洞实验要求，需要观察风洞实验模型动态时，将非观测窗口盖板（1）替换成观测窗口盖板（2）；

c．0°和180°的位置用于日常光学观测，安装观测窗口盖板（2），根据风洞实验要求，配合光学测试技术的需要，安装光源、光学相机时，将0°或180°的位置观测窗口盖板（2）替换成非观测窗口盖板（1）；

d．风洞实验前，根据实验方案确定各开口安装非观测窗口盖板（1）或观测窗口盖板（2）的安装方案，再通过数值模拟方法，计算观测窗口盖板（2）数量和位置是否会对风洞流场产生干扰，如果干扰量小于风洞流场指标，则开展风洞实验，否则重新确定安装方案。