NO320132B1 - Anordning for a retningsendre luftstrom 90 grader - Google Patents

Anordning for a retningsendre luftstrom 90 grader Download PDF

Info

Publication number
NO320132B1
NO320132B1 NO20003544A NO20003544A NO320132B1 NO 320132 B1 NO320132 B1 NO 320132B1 NO 20003544 A NO20003544 A NO 20003544A NO 20003544 A NO20003544 A NO 20003544A NO 320132 B1 NO320132 B1 NO 320132B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
nozzle
inlet
air
air flow
support surface
Prior art date
Application number
NO20003544A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20003544D0 (no
NO20003544L (no
Inventor
Harold C Larsen
Ben Stone
Chris J Landon
Original Assignee
Vertical Wind Tunnel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vertical Wind Tunnel Corp filed Critical Vertical Wind Tunnel Corp
Publication of NO20003544D0 publication Critical patent/NO20003544D0/no
Publication of NO20003544L publication Critical patent/NO20003544L/no
Publication of NO320132B1 publication Critical patent/NO320132B1/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G01M9/02Wind tunnels
    • G01M9/04Details
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63GMERRY-GO-ROUNDS; SWINGS; ROCKING-HORSES; CHUTES; SWITCHBACKS; SIMILAR DEVICES FOR PUBLIC AMUSEMENT
    • A63G31/00Amusement arrangements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63GMERRY-GO-ROUNDS; SWINGS; ROCKING-HORSES; CHUTES; SWITCHBACKS; SIMILAR DEVICES FOR PUBLIC AMUSEMENT
    • A63G31/00Amusement arrangements
    • A63G2031/005Skydiving

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Duct Arrangements (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for å retningsendre luftstrøm, og mer spesifikt en anordning for effektivt å retningsendre en horisontal, plan, radielt innoverrettet luftstrøm 90° til en vertikal rettet luftstrøm med en generelt enhetlig hastighetsprofil. I tillegg tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en anordning for å retningsendre en tredimensjonal innoverrettet luftstrøm til en plan, radielt innoverrettet strøm så vel som en anordning for å retningsendre en luftstrøm som har en generelt enhetlig hastighetsprofil til innløpet av en vifte med kanalforbindelse. Helt spesifikt vedrører oppfinnelsen en anordning som inngitt i ingressen til de selvstendige kravene 1 og 13.
Vindtunneler kan generelt være åpne kretskonstruksjoner, der luften blir trukket fra, og sluppet ut i, omgivelsesatmosfæren, eller lukkede kretskonstruksjoner, der luften blir resirkulert. I tilfellet med en åpen kretskonstruksjon, for å danne en vertikalt utsluppet luftstrøm, har tidligere kjente vindtunneler benyttet en vertikalt orientert vifte for å direkte akselerere luft som blir sluppet ut til en øvre utgangsseksjon. Vindtunneler som disse har blitt benyttet for rekreasjon, så som å gjenskape et frittfallsmiljø for trening av fallskjermhoppere, eller for vitenskaps- og forskningsformål. Når en slik tunnel blir benyttet for rekreasjons- eller treningsformål, blir en bruker plassert direkte inn i den akselererte luftstrømmen, som virker på brukerens kropp med tilstrekkelig kraft til å få brukeren til å løftes i en viss høyde. Brukeren blir således holdt i den hevede posisjon inntil brukeren blir fjernet fra luftstrømmen, eller luftstrømmen blir redusert eller avsluttet. Ved bruk for forskningsformål blir en gjenstand som skal studeres plassert i luftstrømmen slik at målinger kan bli foretatt. Vanligvis blir røyksporing (smoke tracers) også benyttet, slik at luftstrømmen rundt gjenstanden kan bli observert. Uansett bruk er en relativt enhetlig hastighetsprofil svært ønskelig.
Imidlertid har eksisterende vertikale vindtunneler som ovenfor beskrevet flere ulemper for disse bruksområdene. For eksempel ved rekreasjonsforhold blir brukeren enten hevet direkte over eller direkte under viften eller blåsermotoren, og blir derfor utsatt for høye nok lydnivåer til at det kan kreves ørepropper for å redusere lyden til et tolererbart nivå. I tillegg er luftstrømmen som strømmer ut av viften generelt ganske turbulent, og har en ujevn hastighetsprofil, som fører til "røffe" forhold for brukeren og uforutsigbare variabler for forskeren. Disse problemene blir øket av det faktum at de fleste vertikale vindtunneler av denne typen benytter en standard flypropell for å akselerere luften som ytterligere bidrar til de forhøyede lydnivåene og de ujevne hastighetsprofilene.
I tillegg gir posisjoneringen av viftemotoren i en vertikalt oppreist orientering sitt eget sett med konstruksjonshindringer. Først, for å danne den ønskede luftstrømmen, kan lengden av hele sammenstillingen fra viftedrivmotoren til den øvre utløpsseksjonen være ganske lang. Derfor, for å romme det nødvendige utstyret og plassere den øvre utløpsseksjonen til vindtunnelen på et enkelt tilgjengelig sted, må enten vesentlig utgravning eller konstruksjon av en heiskonstruksjon bli fullført, som kan øke kostnaden og kompleksiteten til vindkanalkonstruksjonen betydelig. I tillegg må det bygges ytterligere kanaler for å tilveiebringe innløpsluft til viften, som ytterligere øker konstruksjonskostnaden. Enda viktigere er imidlertid det faktum at vertikal orientering av viftemotoren gir en større belastning på motorlagrene enn en horisontal orientering ville gjøre, som derved øker vedlikeholdskostnadene og reduserer levetiden til motoren.
For å overvinne disse problemene, har det blitt bygget vindtunneler for å danne vertikale luftstrømmer ved bruk av generelt horisontalt orienterte vifter. For eksempel har tidligere kjente vindtunneler blitt laget for å danne en vertikal luftstrøm ved bruk av horisontale vifter, hvorved den horisontale viften akselerer luft gjennom et løp av horisontale kanaler etter hvilke luften blir dreid til en vertikal retning ved bruk av en vertikal vinklet ledeplate. Imidlertid har denne fremgangsmåten flere problemer. For eksempel er hastighetsprofilen til luftstrømmen som forlater tunnelen ikke så enhetlig eller konsistent som generelt påkrevet eller ønsket. I tillegg er ledeplatene benyttet for å retningsendre strømmen svært ineffektive, som flarer til uakseptable energitap, og derfor luftstrømningshastigheter som er lavere enn ønsket.
Følgelig er det et behov for en anordning for å danne en vertikal strøm av luft som tilveiebringer relativ enhetlige strømningshastigheter, som er relativt stille i drift, som har en enkel konstruksjon og design, og som kan bli sammenstilt og vedlikeholdt til en lav kostnad. Følgelig er det også et behov for en anordning som effektivt kan retningsendre luftstrøm fra en generelt horisontal retning til en generelt vertikal retning. Det er også et behov for en anordning som kan retningsendre en tredimensjonal, innoverrettet luftstrøm til et generelt plan, radielt innoverrettet strøm. I tillegg er det et behov for en anordning som kan retningsendre en strøm på de ovenfor nevnte måter på et effektivt vis, mens relativt høye energiforhold opprettholdes.
Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en anordning for å retningsendre luftstrøm fra en generelt horisontal strøm til en generelt vertikal strøm på en effektiv måte. Den foreliggende oppfinnelse retningsendrer også effektivt en tredimensjonalt, innoverrettet luftstrøm til et generelt plan radielt innoverrettet luftstrøm.
Anordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse retningsendrer luftstrøm fra en generelt horisontalrettet strøm til en generelt vertikalrettet strøm ved først å danne en tredimensjonalt horisontalt rettet luftstrøm fra en horisontalt montert vifte med kanalforbindelse. Denne tredimensjonale strømmen blir så rettet inn i bunnen av en vertikalt orientert dyse på en radielt innoverrettet måte. Til slutt blir den radielt innoverrettede strømmen konvertert til en vertikalt utoverrettet strøm, og blir tvunget ut gjennom dysen. Retningsendringen av strømmen fra en radiell innoverretning til en vertikal utoverretning blir oppnådd ved hjelp av en stagnasjonssone utformet i dysen av støtene til alle innoverstrømmene oppå hverandre. Retningsendringen fra en tredimensjonal innoverstrøm til et generelt plan, radiell innoverstrøm blir oppnådd ved hjelp av en snirkel (scroll).
Selv om snirkelen kan ha en hvilken som helst form som er i stand til å konvertere den tredimensjonale strømmen til en generelt plan, radielt innoverrettet strøm, har den fortrinnsvis form av to symmetriske kammere eller en spiral, eller heller å foretrekke en hyperbolsk spiral. Hvis de symmetriske kammerne blir benyttet, blir den horisontalt rettede tredimensjonale strømmen splittet før den når dysen og rettet slik at hvert kammer mottar omtrent halvparten av strømmen. Hvert kammer fungerer så for effektivt å fordele luften radielt innover i et plan til midtpunktet av dysen, som er jevnt fordelt ovenfor begge kammerne.
Alternativt hvis en hyperbolsk spiral blir benyttet, blir den horisontalt rettede tredimensjonale strømmen avledet rundt omkretsen av dysen, slik at luften blir proporsjonalt fordelt på et plan inn i dysen inntil strømmen er hovedsakelig spredd (dissipated), og der all gjenværende luft blir rettet slik at den gjenforenes med den innkommende strømmen. I hvert tilfelle entrer strømmen bunnen av dysen i et generelt horisontalt plan, og blir ledet radielt innover når den entrer dysen av en rekke formede ledeskovler.
Ved ankomst til midtpunktet av dysen, blir det dannet en stagnasjonssone når de individuelt radielt innoverrettede strømmene treffer hverandre. Denne stagnasjonssonen har en høy grad av statisk trykk, og har form av en oppoverragende konus som fungerer for jevnt og effektivt å rette luften oppover gjennom åpningen i dysen. Strømmen som forlater dysen blir således effektivt retningsendret i en vertikal retning, og har en generelt enhetlig hastighetsprofil.
Bruken av dyser for å retningsendre fluidstrømning er velkjent innen området. Spesielt er det kjent å benytte en konvergerende dyse i en forbrenningsmotor til å rette luft inn i forgasseren. Imidlertid, i de fleste kjente anvendelsene som benytter dyser, er innløpet til dysen forbundet med et relativt stort plenum. I disse anvendelsesområdene blir det vurdert som svært ønskelig å holde hindringer vekk fra dyseinnløpet, slik at fluidet strømmer inn i dysen i en uforstyrret, laminær strøm. Følgelig ville ikke konstruktørene av disse tidligere kjente systemene tenke på å posisjonere en dyse slik den er posisjonert i den foreliggende oppfinnelse, nemlig med innløpet svært nær en flat, fast overflate. Faktisk ville denne sedvanen være motsetningen av det som generelt ville vurderes å være et ønskelig konstruksjonssærtrekk. I tillegg skal det bemerkes at mens ledeskovlene i tidligere kjente vind tunnelkonstruksjoner med lukket krets blir benyttet for å retningsendre luftstrømmer rundt hjørner av tunneler med lukket krets, mener man at bruken av ledeskovler slik den fremlegges i den foreliggende oppfinnelse for å danne radielt innoverrettede strømmer som treffer hverandre for å skape en stagnasjonssone, er hittil ukjent.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer videre en vindtunnel med et horisontalt innløp med et utløp som er normalt ved innløpet. Dette arrangementet tillater motoren og viften å være fjernt plassert fra brukeren, og tilveiebringer et mye stillere miljø enn det som tilveiebringes i tidligere kjente vertikale konfigurasjoner. Videre tillater den horisontale seksjonen også større styring av luftstrømmen. En generelt jevn, enhetlig strøm kan derfor bli dannet. Den horisontale innløpsseksjonen til den foreliggende oppfinnelse unngår også problemene tilknyttet den omfattende utgravingen som kreves for fullstendig vertikalt orienterte tunneler i henhold til den kjente teknikk.
I tillegg tillater den foreliggende oppfinnelse bruk av en vifte med kanalforbindelse i stedet for vifter med standard propeller, som benyttet i den tidligere kjente teknikk. Vifter med kanalforbindelse er ønskelig fordi geometrien rundt viften med kanalforbindelse, inkludert vifteinnløpskanalene, kan bli enklere styrt, så vel som det faktum at vifter med kanalforbindelse er stillere og mer effektive enn standardpropeller. Derfor, ved bruk av en "innløpsklokke" med en passende form, kan strømmen inn i viften bli manipulert til å gi en strøm som kommer ut av viften med den ønskede, mer enhetlige hastighetsprofilen. Følgelig er det et ytterligere formål ved oppfinnelsen å tilveiebringe en innløpsklokke med en konstruksjon liknende utløpsdysen til den foreliggende oppfinnelse som benytter en stagnasjonssone for å retningsendre luften effektivt inn i innløpet til en vifte med kanalforbindelse.
Følgelig tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en anordning for å retningsendre luftstrøm fra en generelt tredimensjonal, innoverrettet strøm til en generelt plan, radielt innoverrettet strøm, og så til en vertikalt utoverrettet strøm med en enhetlig hastighetsprofil. Anordningen innbefatter en generelt plan støtteoverflate og en konvergerende dyse anordnet slik at dyseaksen er generelt vinkelrett med støtteoverflaten. Dysen er adskilt fra støtteoverflaten for å danne en dyseåpning for å motta den radielt innoverrettede luftstrømmen. Dysen har en krumning, fortrinnsvis ellipsoidisk av form, valgt slik at en tredimensjonal trykkfordelings- eller stagnasjonssone blir dannet i den nedre delen av dysen når luft strømmer radielt innover gjennom dyseåpningen, for derved å underlette retningsendringen av luften vertikalt utover.
Anordningen i henhold til oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i karakteristikken til kravene 1 og 13 respektivt angitte trekk.
Fordelaktige utførelsesformer fremgår av de uselvstendige kravene.
De ovennevnte og andre formål og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil bli mer fullstendig forstått og oppskattet med henvisning til den følgende beskrivelse, de medfølgende tegninger og de vedlagte kravene. Figur 1 er et sideriss av en anordning i henhold til den foreliggende oppfinnelse som inkorporerer en snirkel i form av en hyperbolsk spiral; Figur 2 er et toppriss av anordningen i figur 1; Figur 3 er et sideriss av en tverrsnitt av den horisontale luftakselereirngs-seksjonen til anordningen langs linjen A-A i figur 2; Figur 4 er et sideriss av dysepartiet til den foreliggende oppfinnelse som vist i figur 1; og Figur 5 er et toppriss av en anordning i henhold til den foreliggende oppfinnelse som inkorporerer en snirkel i form av to symmetriske kammere. Figur 1-5 viser foretrukne utførelsesformer av anordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, generelt betegnet med 10. Som best vist i figur 1 og 2, inkluderer anordningen 10 et indre kammer 15 definert av et ytre hus 17. Anordningen 10 inkluderer videre en motor 12 med en horisontalt orientert utgangsaksel 14. Utgangsakselen 14 driver viften 16 med en rekke blader 18. De roterende bladene 18 akselererer innkommende luft (vist med piler A i figur 2) i nedstrømsretningen (vist med piler B i figurene 1 og 2). Et antall stasjonære, radielt adskilte retteblader 20 er posisjonert nedstrøms av viften 16, og tjener til å rette opp luftstrømmen som blir drevet fra bladene 18, og tjener til å fjerne rotasjonskomponenter i luftstrømmen som er overført av bladene 18. Rettebladene 20 er fortrinnsvis adskilt jevnt rundt omkretsen av bladene 18.
Som vist i figurene 2 og 5, entrer luft inn i anordninger 10 (vist med pilene A) ved hjelp av innløpssammenstillingen, generelt betegnet 22. Innløpssammenstillingen 22 er generelt elliptisk av form, og inkluderer to innløpskammere 24,26 som er åpne mot omgivelseslufta. Luft entrer anordningen 10 ved hjelp av disse kammerne 24,26. Hvert kammer 24,26 har fortrinnsvis et filter 23, 25 til å fjerne fremmedpartikler fra luften. Filterne 23,25 kan være tilvirket av et stålgitter med stålfiltermateriale innfelt deri, som derved forhindrer fremmedobjekter fra å bli trukket inn i anordningem 10 av de roterende viftebladene 18. Når luft entrer inn i innløpsdysen 22, blir den styrt radielt innover av et par styreoverflater 41,43, som vist best i figur 3.
Fortrinnsvis inkluderer innløpssammenstillingen 22 videre en vertikal vegg 30 og en konvergerende innløpsdyse 32. Aksen til innløpsdysen 32 er generelt vinkelrett med overflaten til veggene 30. Følgelig, når viftemotoren 12 blir operert og således roterer viftebladene 18, blir det dannet en tredimensjonal trykkfordeling 31 langs veggen 30 av støtene til luftstrømmene A mot hverandre. Denne trykkfordelingen, eller stagnasjonssonen 31 er sentrert på en del av veggen 30 tilsvarende aksen til konvergeirngsdysen 32 og motorutgangsakselen 14.
Innløpskammeme 24, 26, veggen 30 og konvergeirngsdysen 32 fungerer for å danne denne trykkfordelingen 31 i sentrum av veggen 30 når viftebladene 18 roterer. Trykkfordelingen 31 som slik dannes hjelper til i å retningsendre luftstrømmen fra en horisontal, generelt radielt innoverrettet strøm, vist med pilene A, til en generelt tredimensjonal horisontal rettet utgangsstrøm, vist med pilene B, som er parallelle med utgangsakselen 14. Som best vist i figurene 1 og 5, når luften forlater innløpsdysen 32 i den horisontale retningen som beskrevet ovenfor, treffer den en boss 36. Bossen 36 tilveiebringer en konvergerende seksjon i hvilken luften akselereres og beveges radielt utover, og styrer luften mot viftebladene 18. Luftstrømmen blir så drevet av de roterende viftebladene 18 inn i rettebladene 20, hvoretter den entrer viftediffusorseksjonen 40. Bossen 36 fortsetter inn i diffusorseksjonen 40, og smalner innover for å danne en celle 42. Avsmalningen av cellen 42 er utformet for å redusere mengden av turbulens dannet av luft som strømmer fra overflaten til cellen 42. Den gradvise reduksjonen av radien til cellen 42 i nedstrømsretningen øker tverrsnittsarealet til diffusorseksjonen 40 og det indre kammeret 15, som derved retarderer luftstrømmen (vist med pilene C) på en kontrollert måte. Selvfølgelig blir hastighetsreduksjonen til luftstrømmen fulgt av en tilsvarende økning av den statiske energien som er viktig fordi luftstrømningshastigheten må reduseres for å gjøre det mulig å dreie luften på en effektiv måte.
Straks luftstrømmen går ut av diffusorseksjonen 40 entrer den overgangsdiffusoren 46. Overgangsdiffusoren 46 fortsetter økningen av tverrsnittsarealet til det indre kammeret 15, mens den omformer geometrien til det indre kammeret 15 fra den sylindriske geometrien bestemt av viften 16 til en foretrukket rektangulær geometri. Overgangsdiffusoren 46 retarderer luftstrømmen ytterligere, og øker dens statiske energi før luftstrømmen blir rettet inn i snirkelen 48.
Avhengig av om snirkelen 48 er utformet som et par symmetriske kammere (som vist i figur 5) eller en hyperbolsk spiral (som vist i figur 2) for å fordele luftstrømmen jevnt rundt omkretsen 55 av den konvergerende utgangsdysen 57, blir banen til luften påvirket som følger.
I tilfelle med de symmetriske kammerne (se figur 5) blir luften som går ut av overgangsdiffusoren 46, vist med pilene D, generelt splittet i to luftstrømmer: cirka halvparten av lufta entrer det første kammeret 50, og den gjenværende halvparten entrer det andre kammeret 52. Hvert kammer er utformet slik at tverrsnittsarealet til kammeret avtar ettersom luftstrømmen fortsetter i nedstrømsretningen, og hjelper derved til i fordelingen av luftstrømmen relativt jevnt rundt omkretsen 55 av dysen 57. Inngangen til luften i kammerne 50, 52 blir styrt av et antall dreieblader 54,56. Dreiebladene 54, 56 er fortrinnsvis krumme stykker av platemetall, og har generelt identisk form. Etter å ha blitt splittet og dreid inn i kammerne 50, 52, blir luftstrømmen således styrt i en retning rundt ytterveggene til kammerne 50, 52, og mot omkretsen 55 av dysen 57. Dysen 57 er posisjonert slik at den henger ovenfor gulvet 60 til snirkelen 48, og tillater derved luftstrømmen rundt omkretsen 55 av dysen 57 å entre under bunnoverflaten 49 til dysen 57 mot sentrumsaksen 59 til dysen 57 (vist med pilene E).
Tilsvarende, i tilfelle med den foretrukne hyperbolske spiral formen 47 (se figur 2), blir luftstrømmen ledet rundt ytterveggen til spiral 47 som snor seg rundt sentrumsaksen 59 til dysen 57. Siden tverrsnittsarealet til spiralen 47 avtar proporsjonalt med den radielle bevegelsen rundt den ytre omkretsen 55 av dysen 57, blir luftstrømmen proporsjonalt og jevnt ledet under bunnoverflaten 59 til dysen 57 mot sentrumaksen 59 av dysen 57. Den gjenværende luften, dersom det er noen, etter fullførelsen av luftstrømmen rundt spiralen 47, blir rettet slik at den gjenforenes med den innkommende luftstrømmen inn i snirkelen 48 i gjenentringspunktet 51. Denne hyperbolske spiralformen 47 for snirkelen 48 er foretrukket fordi energitapene og luftstrømningsforstyrrelsene er mindre enn de som oppstår ved bruk av de ovenfor nevnte symmetriske kammerne 50, 52.
Imidlertid, uavhengig av den snirkelformen som benyttes, vil de nederste delene av strømmen umiddelbart entre inn i dysen 47 under dysens 57 bunnoverflate 49 når luft sirkulerer rundt omkretsen 55 av dysen 57. De øvre delene av luftstrømmen i snirkelen 48 faller så ned for å erstatte den avgåtte luftstrømmen. Strømmen av luft inn i dysen 57 (vist med pilene E) blir behjulpet av et antall dysestyreblader 53. Dysestyrebladene 53 er utformet for å rette luftstrømmen inn i dysen 57 på en generelt radielt innoverrettet bane mot sentrumsaksen 59 til dysen 57.
Når den radielt innoverrettede luften entrer dysen 57 (vist med pilene E), treffer de individuelle luftstrømmene hverandre og danner en generelt konisk utformet stagnasjonssone 62 som strekker seg oppover fra gulvet 60 til snirkelen, tilnærmelsesvis ved sentrumsaksen 59 til dysen 57, som best vist i figur 4, hvilken stagnasjonssone 62 er ansvarlig for å retningsendre luften fra en generelt radielt innoverrettet bane til en aksiell strøm, vinkelrett med gulvet 60 til snirkelen 48. Krumningen til dysen 57 blir valgt for å danne den riktige stagnasjonssonen 60 i den nedre delen av dysen 57. Straks luften er retningsendret av geometrien til gulvet 60, dysen 57 og stagnasjonssonen 62, blir luften akselerert vertikalt og forlater toppen 65 av dysen 57 (vist med pilene F). Fortrinnsvis har luften som forlater dysen 57 en rimelig enhetlig hastighetsprofil med svært små tap av hastighet nær kantene av luftstrømmen. Mest fordelaktig blir luftstrømmen kontrollert, mindre turbulent og dannet mer effektivt enn for tidligere kjente vindtunneler med vertikalt utslipp.

Claims (13)

1. Anordning for å retningsendre luftstrøm 90°, karakterisert ved å innbefatte: En generelt plan støtteoverflate; og en konvergerende dyse med et innløp, et utløp, og en sentrumsakse, hvilket dyseinnløp er adskilt fra støtteoverflaten og posisjonert slik at sentrumsaksen til dysen er generelt vinkelrett med støtteoverflaten, og hvorved dysen er utformet slik at luft som strømmer langs støtteoverflaten radielt innover mot sentrumsaksen danner en konisk utformet sone av stangnert luft rundt sentrumsaksen, idet sonen av stagnert luft derved retningsendrer den radielt innoverrettede luften inn i dyseinnløpet, gjennom dysen, og utover gjennom dysen, hvorved luftstrømmen som forlater dyseutløpet har en relativt enhetlig hastighetsprofil.
2. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved å innbefatte et antall styringsblader posisjonert på støtteoverflaten nedenfor innløpet for å styre luftstrømmen langs støtteoverflaten i en generelt radiell innoverretning mot dysesentrumsaksen.
3. Anordning i henhold til krav 2, karakterisert ved å innbefatte en snirkel som omkapsler styringsbladene og innløpet, hvorved snirkelen er utformet for å fordele luftstrømmen jevnt mot dysesentrumsaksen.
4. Anordning i henhold til krav 3, karakterisert ved at dyseinnløpet har en sirkulær form, har en ytre omkrets, og at sentrumspunktet til dyseinnløpet er koaksialt med dysesentrumsaksen.
5. Anordning i henhold til krav 4, karakterisert ved at snirkelen er utformet som en hyperbolsk spiral.
6. Anordning i henhold til krav 5, karakterisert ved at den hyperbolske spiralutformede snirkelen inkluderer en ytre vegg posisjonert rundt dyseinnløpets ytre omkrets slik at tverrsnittsarealet mellom den ytre veggen og dyseinnløpets ytre omkrets reduseres proporsjonalt med graden av vinkelrotasjon om dysesentrumsaksen slik at luftstrømmen langs støtteoverflaten blir fordelt jevnt mot dysesentrumsaksen.
7. Anordning i henhold til krav 6, karakterisert ved å inkludere en innføringsseksjon som er i samme plan som støtteoverflaten for å rette luftstrømmen til snirkelen.
8. Anordning i henhold til krav 7, karakterisert ved at trykkfordelingsmønsteret i sonen av stagnert luft er tilnærmelsesvis sentrert på sentrumsaksen til dysen, og at det statiske trykket til luften øker når det radielle senteret til sonen bli nådd.
9. Anordning i henhold til krav 3, karakterisert ved at snirkelen består av to symmetriske kammere, der hvert av kamrene inkluderer et innløp, en ytre vegg, og et antall dreieblader posisjonert nær innløpet slik at når luftstrømmen treffer dreiebladene blir tilnærmelsesvis halvparten av luftstrømmen ledet til et kammer og den andre halvparten av luftstrømmen blir ledet til det andre kammeret.
10. Anordning i henhold til krav 9, karakterisert ved å inkludere en innføringsseksjon som er i samme plan som støtteoverflaten for å rette en luftstrøm til snirkelen.
11. Anordning i henhold til et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved å inkludere en diffusorseksjon plassert mellom en vifteseksjon og en innføringsseksjon, utformet for å redusere hastigheten til luftstrømmen dannet av viften med kanalforbindelse.
12. Anordning i henhold til krav 11, karakterisert ved å inkludere et sett med rette blader anordnet om vifteseksjonen for å rette luftstrømmen dannet av viften med kanalforbindelse.
13. Anordning for å retningsendre luftstrøm 90° , karakterisert ved å innbefatte: En generelt plan støtteoverflate; en konvergerende dyse med et innløp, et utløp, og en sentrumsakse, hvilket dyseinnløp er adskilt fra støtteoverflaten og posisjonert slik at sentrumsaksen til dysen er generelt vinkelrett med støtteoverflaten, og hvorved dysen er utformet slik at luft som strømmer langs støtteoverflaten radielt innover mot sentrumsaksen danner en konisk utformet sone av stagnert luft rundt sentrumsaksen, hvorved trykkfordelingsmønsteret i sonen av stangnert luft er tilnærmelsesvis sentrert på sentrumsaksen til dysen og det statiske trykket til luften økes når det radielle senteret til sonen blir nådd, idet sonen av stagnert luft derved retningsendrer den radielt innoverrettede luften inn i dyseinnløpet, gjennom dysen, og utover gjennom dyseutløpet; en snirkel som omgir det konvergerende dyseinnløpet, idet snirkelen er utformet for å fordele luftstrømmen jevnt mot dysesentrumsaksen; en innføringsseksjon som er i samme plan som støtteoverflaten for å rette luftstrømmen til snirkelen; en vifte med kanalforbindelse plassert i en vifteseksjon forbundet med innføringsseksjonen for å akselerere luft for å danne luftstrømmen, hvilken vifte videre inkluderer et innløp og et utløp; en diffusorseksjon plassert mellom vifteseksjonen og innføringsseksjonen, utformet for å redusere hastigheten til luftstrømmen dannet av viften med kanalforbindelse; og en innløpsdyse posisjonert forut for vifteinnløpet for å retningsendre luften inn i vifteinnløpet.
NO20003544A 1999-07-16 2000-07-10 Anordning for a retningsendre luftstrom 90 grader NO320132B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/354,823 US6378361B1 (en) 1999-07-16 1999-07-16 Method and apparatus for creating a wind tunnel by redirecting an air flow ninety degrees

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20003544D0 NO20003544D0 (no) 2000-07-10
NO20003544L NO20003544L (no) 2001-01-17
NO320132B1 true NO320132B1 (no) 2005-10-31

Family

ID=23395045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20003544A NO320132B1 (no) 1999-07-16 2000-07-10 Anordning for a retningsendre luftstrom 90 grader

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6378361B1 (no)
EP (1) EP1069420B1 (no)
JP (1) JP2001065515A (no)
AR (1) AR033496A1 (no)
AT (1) ATE327501T1 (no)
DE (1) DE60028138T2 (no)
DK (1) DK1069420T3 (no)
ES (1) ES2264660T3 (no)
NO (1) NO320132B1 (no)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2791773B1 (fr) * 1999-04-02 2001-06-15 Sextant Avionique Girouette destinee a s'orienter dans l'axe d'un ecoulement d'air ambiant
US6805558B1 (en) * 2000-11-20 2004-10-19 David Carl Free fall and game simulator
AU2003269806A1 (en) * 2002-03-25 2004-02-16 Fleming And Associates, Inc. Flow stabilizer for flow bench
WO2003083432A1 (en) * 2002-03-26 2003-10-09 Fleming And Associates, Inc. Flow vector analyzer for flow bench
JP3721346B2 (ja) * 2002-06-26 2005-11-30 株式会社ケーヒン 遠心式送風機
US9689580B2 (en) * 2005-04-04 2017-06-27 Airistar Technologies In line air filtration and purification apparatus
US10584885B2 (en) * 2005-04-04 2020-03-10 Airistar Technologies, Inc. In line air filtration and purification apparatus
US8123836B2 (en) * 2005-04-04 2012-02-28 Telefonix, Incorporated Air filtration and purification apparatus
UA78399C2 (en) * 2005-05-30 2007-03-15 Viktor Borysovych Petruk Wind channel
CN102853987A (zh) * 2012-09-25 2013-01-02 南京航空航天大学 用于冰风洞中研究航空发动机整流罩积冰和防冰的试验器
CN103623579B (zh) * 2013-11-13 2015-01-21 芜湖华强文化科技产业有限公司 一种空中飞跃模拟用风向模拟装置
CN103623577B (zh) * 2013-11-13 2015-07-08 芜湖华强文化科技产业有限公司 一种娱乐用风向模拟装置
CN103623576B (zh) * 2013-11-13 2015-04-01 芜湖华强文化科技产业有限公司 一种娱乐用空中飞跃模拟系统
US9945390B2 (en) * 2014-07-31 2018-04-17 Regal Beloit America, Inc. Centrifugal blower and method of assembling the same
US10794409B2 (en) 2017-09-29 2020-10-06 Honda Motor Co., Ltd. Turbulence generation system
CN112665815B (zh) * 2020-12-28 2023-03-21 中国航天空气动力技术研究院 一种低噪声流场调试平台
CN118549078B (zh) * 2024-05-24 2025-02-28 电子科技大学(深圳)高等研究院 一种多物理场耦合环境模拟装置

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1676984A (en) 1928-07-10 And fbank w
US1811364A (en) 1930-06-07 1931-06-23 Dimitry E Olshevsky Wind tunnel for testing aeroplanes
US1940790A (en) 1930-10-18 1933-12-26 Walter S Diehl Fluid conducting passage
US2448966A (en) 1941-11-19 1948-09-07 Elisha N Fales Control of vortex flow by pressure waves
US2382999A (en) 1943-10-06 1945-08-21 Charles A Lee Circulating water channel
US2593491A (en) 1947-11-26 1952-04-22 Harold E Saunders Water tunnel
US3017769A (en) 1956-11-14 1962-01-23 Amrad Inc Hydraulically simulated wind tunnel
US3484953A (en) 1967-05-15 1969-12-23 Ray H Norheim Jr Apparatus for simulating free fall through air
US4150917A (en) 1977-06-14 1979-04-24 Westinghouse Electric Corp. Rotor cooling for single and double axial flow turbines
FR2476761A1 (fr) 1980-02-26 1981-08-28 Tech Atlantique Centre Aerogenerateur a captage statique omnidirectionnel
US4506849A (en) 1980-03-28 1985-03-26 Textron, Inc. Helicopter rotor thrust ring
US4457509A (en) 1981-03-05 1984-07-03 Airflite, Inc. Levitationarium for air flotation of humans
US4578037A (en) * 1981-10-20 1986-03-25 Alexander Macangus Skydiving simulator
FR2525287A1 (fr) 1982-04-19 1983-10-21 Bianchi Roger Dispositif statique adaptable a tous les aeromoteurs pour ameliorer l'utilisation rationnelle et sure de l'energie eolienne
US4467020A (en) * 1983-01-21 1984-08-21 Yardngy Corporation Rechargeable lead-hydrogen electrochemical cell
JPS59140972A (ja) * 1983-01-31 1984-08-13 Yamatake Honeywell Co Ltd ケ−ジ弁
JPS6172947A (ja) 1984-09-18 1986-04-15 Takasago Thermal Eng Co Ltd クリ−ンル−ムの形成法およびこの方法に使用する空気調和設備ユニツト
US4818837A (en) 1984-09-27 1989-04-04 Regents Of The University Of Minnesota Multiple arc plasma device with continuous gas jet
US4836689A (en) 1986-02-27 1989-06-06 Rosemount Inc. Asymmetric purge air system for cleaning a lens
JPH01238884A (ja) * 1988-03-22 1989-09-25 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd スカイダイビング風洞
JPH02263005A (ja) * 1989-04-01 1990-10-25 Satake Eng Co Ltd 燃焼装置
US5297930A (en) 1991-12-31 1994-03-29 Cornell Research Foundation, Inc. Rotating stall suppression
JPH05223109A (ja) * 1992-02-13 1993-08-31 Hitachi Ltd 整流ダクト
KR950006278Y1 (ko) 1993-01-25 1995-08-05 이성환 대공간용 냉,난방 공조 환기장치
US5435127A (en) 1993-11-15 1995-07-25 General Electric Company Method and apparatus for boosting ram airflow to an ejection nozzle
US5454690A (en) 1994-01-13 1995-10-03 Shop Vac Corporation Air flow housing
JPH08232893A (ja) * 1995-02-22 1996-09-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 遠心圧縮機
JPH10318191A (ja) * 1997-05-16 1998-12-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 遠心圧縮機の吸込ケーシング
FR2766790B1 (fr) * 1997-07-31 1999-10-08 Abb Solyvent Ventec Installation de vol libre pour la production artificielle d'un vent de sustentation
US6083110A (en) * 1998-09-23 2000-07-04 Sky Venture, Inc. Vertical wind tunnel training device

Also Published As

Publication number Publication date
DE60028138T2 (de) 2007-03-15
JP2001065515A (ja) 2001-03-16
DE60028138D1 (de) 2006-06-29
HK1032626A1 (en) 2001-07-27
NO20003544D0 (no) 2000-07-10
EP1069420A3 (en) 2004-02-18
NO20003544L (no) 2001-01-17
ATE327501T1 (de) 2006-06-15
ES2264660T3 (es) 2007-01-16
US6378361B1 (en) 2002-04-30
DK1069420T3 (da) 2006-10-02
AR033496A1 (es) 2003-12-26
EP1069420A2 (en) 2001-01-17
EP1069420B1 (en) 2006-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO320132B1 (no) Anordning for a retningsendre luftstrom 90 grader
US5439349A (en) Exhaust fan apparatus
US5749702A (en) Fan for air handling system
EP3312433B1 (en) Air purifier and wind tunnel thereof
US10060442B2 (en) Mixed flow fan assembly
CN101103198B (zh) 全向风轮机
US3312386A (en) Fan
US9371836B2 (en) Mixed flow fan assembly
JP2003049760A (ja) 風力発電装置
WO2020147313A1 (zh) 吊顶式空调室内机
EP3115614B1 (en) Ventilation device with radial air outflow
CN111442370A (zh) 吊顶式空调室内机
US3143283A (en) Fan equipment
US10156375B2 (en) Air exhaust apparatus
JP4659389B2 (ja) 遠心型送風機
WO2020147312A1 (zh) 吊顶式空调室内机
US11994103B2 (en) Vertical-axis wind turbine
KR101396137B1 (ko) 환기풍력을 이용한 발전장치
US3122307A (en) Fan equipment
JP3602991B2 (ja) 軸流ファン
CN210014447U (zh) 吊顶式空调室内机
CN108639318B (zh) 一种直升机反扭矩平衡系统及直升机
KR102022852B1 (ko) 환풍장치
US3349998A (en) Ventilating apparatus
US3150821A (en) Fluid flow machine having parallel rotors

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees