NK-1可移動式風蝕風洞氣動結(jié)構(gòu)設計與研制.pdf

1、裸土風蝕型開放源是我國城市環(huán)境空氣顆粒污染物的主要排放源類，只有有效抑制顆粒物排放源，才能從根本上改善城市區(qū)域的空氣質(zhì)量。可移動式風蝕風洞是土壤風蝕起塵、遷移、傳輸?shù)榷垦芯康闹匾褪走x工具，它的應用能為風蝕預報模型參數(shù)本土化、土壤風蝕塵預測系統(tǒng)構(gòu)建、裸土風蝕開放源防控管理技術(shù)措施制定等提供有效、可靠、可行的研究工具和技術(shù)手段。
　　 論文根據(jù)風蝕理論、風洞設計原理、風洞模擬大氣邊界層的相似理論，提出了可移動式風蝕風洞設計的空氣

2、動力學準則和設計條件。設計了NK-1可移動式風蝕風洞的氣動輪廓，主要由進氣段、動力段、過渡段、轉(zhuǎn)角段、穩(wěn)定段、收縮段、實驗段和尾部擴散段組成，總高2.456 m，全長15.9 m。收縮段收縮比為2.0，風洞能量比為0.414。風洞設計風速為0.3～20 m/s且連續(xù)可調(diào)，風洞各段之間易于連接和分離，便于野外測試時的移動和運輸。
　　 NK-1可移動式風蝕風洞的獨特設計在于，其一，利用轉(zhuǎn)角設計形成具有向上20°仰角的氣動結(jié)構(gòu)，避免

3、了動力段向上偏置產(chǎn)生的非對稱性，風洞各段的對稱結(jié)構(gòu)設計有效降低了流動能耗，風洞結(jié)構(gòu)更趨緊湊；其二，動力段為自主設計制造，包括風扇系統(tǒng)和導流片、整流罩的氣動結(jié)構(gòu)。通過選擇高升阻比的翼型風扇，根據(jù)需要確定設計工況點，合理選擇槳葉和導流片設計參數(shù)，如槳轂比、實度、升力系數(shù)和圓弧角等，以及整流罩流線型旋成體的設計與計算，驗證了風扇系統(tǒng)效率，符合設計要求；其三，利用Fluent軟件，引入多孔介質(zhì)模型方法模擬實際地表大氣邊界層風速剖面，獲得了棒柵+