一种新型农用小型直流式低速风洞的制作方法

本实用新型涉及试验风洞技术领域，更具体地，涉及一种新型农用小型直流式低速风洞。

背景技术：

农药的使用是治病虫草害的重要手段。目前，植保无人机通过低空喷洒施药，能快速高效地完成病虫草害的防治，具有作业效率高，能够提高农药有效利用率等优点。但由于空中作业条件与气流的影响，无人机喷洒作业容易产生农药飘移，将会产生农药浪费与环境污染等问题，减少雾滴飘移、提高农药在靶标上的沉积已成为中国植保施药技术领域的研究重点。目前雾滴漂移的研究手段主要是田间试验和风洞试验，由于田间试验中的环境风速与风向在实际作业过程中是无法控制的，造成试验重复差异性大，而采用风洞试验模拟田间实际作业条件，可准确控制风速、风向等作业参数，可以避免外界条件对试验重复性的影响，从而指导植保无人机在生产实际中的应用。但是目前的风洞大都结构复杂，体积庞大，制造成本高，且拆卸组装不便，不适合在室内使用，这大大制约雾滴漂移试验及环境风场模拟试验的进行。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型农用小型直流式低速风洞，结构简单，体积小，制造成本低，拆卸组装灵活，适合在室内使用，能满足雾滴漂移试验及环境风场模拟试验的环境要求。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种新型农用小型直流式低速风洞，包括依次可拆卸连接的进风腔、收缩腔、稳流腔、扩散腔及出风腔；所述进风腔内设有电机、螺旋桨及控制单元，电机与控制单元电连接，电机的输出轴与螺旋桨连接；所述稳流腔内垂直于风流方向上设有蜂窝器及阻尼网，且按照风流方向蜂窝器位于阻尼网的前方；所述出风腔内设有与控制单元电连接的风速传感器；控制单元根据风速传感器检测到的风速控制电机的转速。蜂窝器的四个边分别与稳流腔的四个内壁连接，阻尼网的四个边分别与稳流腔的四个内壁连接。

上述方案中，控制单元控制电机驱动螺旋桨送风，经过收缩腔产生比较稳定的气流后进入稳流腔，然后依次通过稳流腔内部的蜂窝器及阻尼网进行整流输出低湍流度的稳定风流，再经过扩散腔产生均匀的气流，最后进入出风腔内，风速传感器实时检测风速并传递给控制单元，控制单元根据检测到的风速控制电机的转速，以保证风速稳定。本实用新型一种新型农用小型直流式低速风洞，结构简单，体积小，制造成本低，拆卸组装灵活，适合在室内使用，能满足雾滴漂移试验及环境风场模拟试验的环境要求。

优选地，所述进风腔的进风口处设有过滤网。这样设置能过滤进风腔进风口处的杂物，防止杂物阻碍螺旋桨的顺利转动，进而能保证更好地模拟实际作业的风场环境。进一步优选地，所述过滤网为铁丝网；这样设置能确保过滤网的强度，防止过滤网轻易变形进而影响过滤效果。

优选地，蜂窝器及阻尼网分别为两组，且蜂窝器及阻尼网交叉设置。蜂窝器包括第一蜂窝器及第二蜂窝器，阻尼网包括第一阻尼网及第二阻尼网，第一蜂窝器、第一阻尼网、第二蜂窝器及第二阻尼网依次设置。蜂窝器能使稳流腔送风口出流方向一致性更好，降低风流的湍流度，阻尼网不但能使风流在断面上的速度更为均匀，而且能把入射风流往法线方向折射，进而进一步降低风流的湍流强度。将蜂窝器及阻尼网分别设置为两组并交叉设置，能进一步保证稳流腔输出的气流的低湍流度及稳定性。

优选地，阻尼网的开孔率为0.33。开孔率越低，整流效果越显著，这样设置能保证整流效果。

优选地，进风腔、收缩腔、稳流腔、扩散腔及出风腔的壁部均为镀锌铁板结构。这样设置能进一步保证该小型直流式低速风洞的强度，便于试验的顺利进行。

优选地，进风腔、收缩腔、稳流腔、扩散腔及出风腔内均设有角铁支撑架。这样设置能更好地支撑进风腔、收缩腔、稳流腔、扩散腔及出风腔，便于试验的顺利进行。

优选地，还包括紧固件，进风腔、收缩腔、稳流腔、扩散腔及出风腔之间均通过紧固件连接。紧固件的设置便于腔体间的组装和拆卸。进一步优选地，所述紧固件为螺丝。

优选地，收缩腔与扩散腔的尺寸一致。这样设置减少了一道制作工序，便于风洞的制作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种新型农用小型直流式低速风洞，控制单元控制电机驱动螺旋桨送风，经过收缩腔产生比较稳定的气流后进入稳流腔，然后依次通过稳流腔内部的蜂窝器及阻尼网进行整流输出低湍流度的稳定风流，再经过扩散腔产生均匀的气流，最后进入出风腔内，风速传感器实时检测风速并传递给控制单元，控制单元根据检测到的风速控制电机的转速，以保证风速稳定，该小型直流式低速风洞，结构简单，体积小，制造成本低，拆卸组装灵活，适合在室内使用，能满足雾滴漂移试验及环境风场模拟试验的环境要求；通过在进风腔的进风口处设置过滤网，能过滤进风腔进风口处的杂物，防止杂物阻碍螺旋桨的顺利转动，进而能保证更好地模拟实际作业的风场环境；通过将蜂窝器及阻尼网分别设置为两组，并将蜂窝器及阻尼网交叉设置，能进一步保证稳流腔输出的气流的低湍流度及稳定性；通过设置紧固件，并使进风腔、收缩腔、稳流腔、扩散腔及出风腔之间均通过紧固件连接，便于腔体间的组装和拆卸；通过将收缩腔与扩散腔的尺寸设置为一致，减少了一道制作工序，便于风洞的制作。

附图说明

图1为本实施例一种新型农用小型直流式低速风洞的结构示意图，其中箭头为风流方向。

图2为图1中稳流腔内蜂窝器及阻尼网的连接示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例

本实施例一种新型农用小型直流式低速风洞的示意图如图1至图2所示，包括依次可拆卸连接的进风腔1、收缩腔2、稳流腔3、扩散腔4及出风腔5；所述进风腔1内设有电机、螺旋桨及控制单元，电机与控制单元电连接，电机的输出轴与螺旋桨连接；所述稳流腔3内垂直于风流方向上设有蜂窝器7及阻尼网8，且按照风流方向蜂窝器7位于阻尼网8的前方；所述出风腔5内设有与控制单元电连接的风速传感器；控制单元根据风速传感器检测到的风速控制电机的转速。

本实施例中，蜂窝器7的四个边分别与稳流腔3的四个内壁连接，阻尼网8的四个边分别与稳流腔3的四个内壁连接；控制单元为控制芯片STM32，电机为四个恒利源Q5L电机，螺旋桨为18寸螺旋桨；收缩腔的倾斜度为30°，主要用于产生均匀稳定的气流，减少进风损失。

使用该风洞模拟雾滴漂移试验及环境风场模拟试验的环境时，控制单元控制电机驱动螺旋桨送风，风流从进风腔1进入收缩腔2内，经过收缩腔2后会产生比较稳定的气流并进入稳流腔3，然后依次通过稳流腔3内部的蜂窝器7及阻尼网8进行整流输出低湍流度的稳定风流，再经过扩散腔4产生均匀的气流，最后进入出风腔5内，风速传感器实时检测风速并传递给控制单元，控制单元根据检测到的风速控制电机的转速，以保证风速稳定。本实用新型一种新型农用小型直流式低速风洞，结构简单，体积小，制造成本低，拆卸组装灵活，适合在室内使用，能满足雾滴漂移试验及环境风场模拟试验的环境要求。

其中，所述进风腔1的进风口处设有过滤网6。这样设置能过滤进风腔1进风口处的杂物，防止杂物阻碍螺旋桨的顺利转动，进而能保证更好地模拟实际作业的风场环境。本实施例中，所述过滤网6为铁丝网。这样设置能确保过滤网6的强度，防止过滤网6轻易变形进而影响过滤效果。

另外，蜂窝器7及阻尼网8分别为两组，且蜂窝器7及阻尼网8交叉设置。蜂窝器7包括第一蜂窝器及第二蜂窝器，阻尼网8包括第一阻尼网及第二阻尼网，第一蜂窝器、第一阻尼网、第二蜂窝器及第二阻尼网依次设置。蜂窝器7能使稳流腔3送风口出流方向一致性更好，降低风流的湍流度，阻尼网8不但能使风流在断面上的速度更为均匀，而且能把入射风流往法线方向折射，进而进一步降低风流的湍流强度。将蜂窝器7及阻尼网8分别设置为两组并交叉设置，能进一步保证稳流腔3输出的气流的低湍流度及稳定性。

蜂窝器单位长度阻力损失随着蜂窝长度和孔口尺寸的减少而增大；本实施例中，蜂窝器的长度选取0.075m，孔口尺寸取0.02m 。

其中，阻尼网的开孔率为0.33。开孔率β=w²/(w+d)²，其中w为网孔宽度，d为网孔长度，一般开孔率要小于0.5；开孔率越低，整流效果越显著，这样设置能保证整流效果。

另外，进风腔1、收缩腔2、稳流腔3、扩散腔4及出风腔5的壁部均为镀锌铁板结构。这样设置能进一步保证该小型直流式低速风洞的强度，便于试验的顺利进行。

其中，进风腔1、收缩腔2、稳流腔3、扩散腔4及出风腔5内均设有角铁支撑架。这样设置能更好地支撑进风腔1、收缩腔2、稳流腔3、扩散腔4及出风腔5，便于试验的顺利进行。

另外，还包括紧固件，进风腔1、收缩腔2、稳流腔3、扩散腔4及出风腔5之间均通过紧固件连接。紧固件的设置便于腔体间的组装和拆卸。本实施例中，紧固件为螺丝。

其中，收缩腔2与扩散腔4的尺寸一致。这样设置减少了一道制作工序，便于风洞的制作。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。