一種具有矩形飛行段的娛樂風洞的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種具有矩形飛行段的娛樂風洞。該風洞的飛行段橫截面為矩形，用透明材料制作。具有矩形橫截面的透明飛行段可提供類似電影屏幕的觀賞面，可以很好地與現代多媒體舞臺布景技術相融合，顯著提升飛行表演及觀賞效果；具有矩形橫截面的飛行段可分區使用，可同時接受多位初學者訓練和體驗，提高了風洞的使用效率；該裝置使用陣列式風扇布局、以及水平收縮與垂直收縮相匹配的組合收縮段方案可顯著減少風洞的外廓尺寸、降低風洞投資。該裝置具有能耗低、噪聲低、高度低的特點。它可以在娛樂城、商業中心、度假中心、大型廣場、公園、旅游景點、展覽館以及學校等多種場合使用，具有較高的商業推廣價值。
【專利說明】
一種具有矩形飛行段的娛樂風洞
技術領域
[0001]本發明涉及一種具有矩形飛行段的娛樂風洞，屬于流體力學技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，國內已經建成的用于室內跳傘運動的立式風洞(也稱娛樂風洞)，都具有圓形或近似圓形的飛行段。受圓形橫截面的限制，具有該類飛行段的娛樂風洞的飛行表演的觀賞性有限，并難以與現代多媒體【背景技術】相互配合以獲得更佳的表演和觀賞效果。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了解決上述飛行表演的觀賞性有限，并難以與現代多媒體【背景技術】相互配合以獲得更佳的表演和觀賞效果的問題，提供一種具有矩形飛行段的娛樂風洞，具有類似電影屏幕觀賞面的人員可自由飛行的裝置，該裝置可以很好地與多媒體舞臺布景技術相適應以提升飛行表演和觀賞效果。
[0004]本發明采用的技術方案:具有矩形飛行段的娛樂風洞包括飛行段1、第一擴散段2、第一拐角段3、水平擴散段4、第二拐角段5、方變園過渡段6、風扇陣列7、圓變方過渡段8、第三拐角段9、水平收縮段10、第四拐角段11、垂直收縮段12等部件;飛行段I的橫截面為長度為6m?20m、寬度為2m?4m的矩形，飛行段I的高度范圍為3m?15m，飛行段I用多層夾膠鋼化玻璃制作，鋼化玻璃總厚度不小于20_;該娛樂風洞包括四種布局型式:
[0005]第一種布局型式的風扇陣列7垂直安裝，飛行段1、第一擴散段2、第一拐角段3、水平擴散段4、第二拐角段5、方變園過渡段6、風扇陣列7、圓變方過渡段8、第三拐角段9、水平收縮段10、第四拐角段11、垂直收縮段12沿氣流方向依次相連構成單循環回路；
[0006]第二種布局型式的風扇陣列7垂直安裝，包括一組沿氣流方向13依次相連的垂直收縮段12、飛行段I和第一擴散段2，還包括對稱布置的兩組沿氣流方向13依次相連的第一拐角段3、水平擴散段4、第二拐角段5、方變園過渡段6、風扇陣列7、圓變方過渡段8、第三拐角段9、水平收縮段10、第四拐角段11，形成雙循環回路；
[0007]第三種布局型式的風扇陣列7水平安裝，飛行段1、第一擴散段2、第一拐角段3、方變園過渡段6、風扇陣列7、圓變方過渡段8、第二拐角段5、垂直回流段14、第三拐角段9、水平收縮段10、第四拐角段11、垂直收縮段12沿氣流方向依次相連構成單循環回路；
[0008]第四種布局型式的風扇陣列7水平安裝，包括一組沿氣流方向13依次相連的垂直收縮段12、飛行段I和第一擴散段2，還包括對稱布置的兩組沿氣流方向13依次相連的第一拐角段3、方變園過渡段6、風扇陣列7、圓變方過渡段8、第二拐角段5、垂直回流段14、第三拐角段9、水平收縮段10、第四拐角段11，形成雙循環回路。
[0009]風扇陣列7包含2臺以上相同風扇，該風扇對稱、并聯布置、轉速相同；
[0010]第一擴散段2、水平擴散段4、垂直回流段14的橫截面面積沿氣流方向13擴大，第一擴散段2、水平擴散段4、垂直回流段14出口橫截面面積擴大到第一擴散段2、水平擴散段4、垂直回流段14進口橫截面面積的1.2?4倍;第一擴散段2垂直安裝并位于飛行段I上部，垂直回流段14位于第二拐角段下部5。
[0011]本發明在飛行段內形成垂直向上的穩定氣流。飛行段內的運動員或體驗者受到垂直向上氣流的托舉力的作用，抵消了重力的影響，可以自由飛翔。透明的矩形飛行段提供類似電影屏幕的觀賞墻面，能夠顯著提升飛行表演的觀賞效果。
[0012]風扇陣列7包含2臺以上相同風扇，這些風扇對稱、并聯布置、轉速相同。由多臺風扇并聯形成的風扇陣列7減少了風扇段的長度(對第三和第四布局型式)或高度(對第一和第二布局型式)。
[0013]第一擴散段2、水平擴散段4、垂直回流段14的橫截面面積沿氣流方向13逐漸擴大，他們的出口橫截面面積與其進口橫截面面積之比的比值范圍為1.2?4;第一擴散段2垂直安裝并位于飛行段I上部，垂直回流段14位于第二拐角段5下部。面積逐漸擴大減少風洞回路內氣流的速壓、降低壓力損失，減少運行能耗。
[0014]本發明的有益效果:
[0015]1.具有矩形橫截面的透明飛行段可提供類似電影屏幕的觀賞面，提升表演和觀賞效果；
[0016]2.具有矩形橫截面的透明飛行段能夠很好地與現代多媒體舞臺布景技術相融合，進一步提升飛行表演及觀賞效果，具有較高的商業推廣價值；
[0017]3.使用陣列式風扇布局，減少了風洞的外廓尺寸、降低了風洞投資；
[0018]4.具有矩形橫截面的飛行段可分區使用，同時接受多位初學者訓練和體驗，提高使用效率；
[0019]5.具有矩形橫截面的飛行段的制造難度較低，降低設備投資。
【附圖說明】
[0020]圖1具有矩形飛行段的娛樂風洞的第一種布局型式結構示意圖
[0021]圖2是圖1的A-A向剖視圖
[0022]圖3是圖1的B-B向剖視圖
[0023]圖4是圖1的C-C向剖視圖
[0024]圖5是圖1的D-D向剖視圖
[0025]圖6具有矩形飛行段的娛樂風洞的第二種布局型式結構示意圖，
[0026]圖7是圖6的E-E向剖視圖
[0027]圖8是圖6的F-F向剖視圖
[0028]圖9具有矩形飛行段的娛樂風洞的第三種布局型式結構示意圖
[0029]圖10是圖9的G-G向剖視圖
[0030]圖11是圖9的H-H向剖視圖
[0031]圖12是圖9的1-1向剖視圖
[0032]圖13具有矩形飛行段的新型娛樂風洞的第四種布局型式結構示意圖
[0033]圖14是圖13的J-J向剖視圖
[0034]圖15是圖13的K-K向剖視圖
[0035]圖16應用實例圖
[0036]圖中:1.飛行段，2。第一擴散段，3.第一拐角段，4.第二擴散段，5.第二拐角段，6.方變園過渡段，7.風扇陣列，8.圓變方過渡段，9.第三拐角段，10.水平收縮段，11.第四拐角段，12。垂直收縮段，13.氣流方向，14.垂直回流段。
【具體實施方式】
[0037]實例I
[0038]參照圖9、圖16，氣流流經飛行段I后由第一擴散段2減速增壓，流入第一拐角段3，在第一拐角段內氣流的流動方向由垂直向上變為水平方向，氣流分流并流入呈陣列式布置的方變園過渡段6、風扇7和圓變方過渡段8，氣流在風扇段獲得能量補充，之后氣流重新匯合并在第二拐角段5內將流動方向由水平變為垂直向下，氣流在垂直回流段14內進一步減速增壓，并在第三拐角段9內將流動方向由垂直向下改變為水平方向，氣流在水平收縮段10內實現初步加速，氣流在第四拐角段11將流動方向由水平改變為垂直向上，然后再流入垂直收縮段12加速到需要的風速并回到飛行段。
[0039]圖16顯示的應用實例中，飛行段I橫截面長度為10m、寬度為2.5m，飛行段I高度為10。飛行段I的前后墻均為多層夾膠鋼化玻璃，鋼化玻璃總厚度為65mm』臺并聯安裝在風洞頂部的風扇7形成風扇陣列，同步驅動風洞運行。飛行段I最高風速為72m/s，風洞最大功耗為3200kW。專業運動員訓練和表演最多容納16人，初學者體驗和練習最多容納4人(不含教練)。風洞的第三拐角9、第四拐角11、水平收縮段10位于地面以下，降低了地面以上設備高度。風洞的第一擴散段2、第二擴散4段、第一拐角3、第二拐角段5、風扇段7和垂直回流段14材料為普通碳鋼，總重量850噸。
【主權項】
1.一種具有矩形飛行段的娛樂風洞，其特征在于:該娛樂風洞包括飛行段(I)、第一擴散段(2)、第一拐角段(3)、水平擴散段(4)、第二拐角段(5)、方變園過渡段(6)、風扇陣列(7)、圓變方過渡段(8)、第三拐角段(9)、水平收縮段(10)、第四拐角段(11)、垂直收縮段(12)等部件；飛行段(I)的橫截面為長度為6m?20m、寬度為2m?4m的矩形，飛行段的高度范圍為3m?15m，飛行段(I)用多層夾膠鋼化玻璃制作，鋼化玻璃總厚度大于20mm;該娛樂風洞包括四種布局型式: 第一種布局型式的風扇陣列(7)垂直安裝，飛行段(I)、第一擴散段(2)、第一拐角段(3)、水平擴散段(4)、第二拐角段(5)、方變園過渡段(6)、風扇陣列(7)、圓變方過渡段(8)、第三拐角段(9)、水平收縮段(10)、第四拐角段(11)、垂直收縮段(12)沿氣流方向依次相連構成單循環回路；第二種布局型式的風扇陣列(7)垂直安裝，包括一組沿氣流方向(13)依次相連的垂直收縮段(12)、飛行段(I)和第一擴散段(2)，還包括對稱布置的兩組沿氣流方向(13)依次相連的第一拐角段(3)、水平擴散段(4)、第二拐角段(5)、方變園過渡段(6)、風扇陣列(7)、圓變方過渡段(8)、第三拐角段(9)、水平收縮段(10)、第四拐角段(11)，形成雙循環回路；第三種布局型式的風扇陣列(7)水平安裝，飛行段(I)、第一擴散段(2)、第一拐角段(3)、方變園過渡段(6)、風扇陣列(7)、圓變方過渡段(8)、第二拐角段(5)、垂直回流段(14)、第三拐角段(9)、水平收縮段(10)、第四拐角段(11)、垂直收縮段(12)沿氣流方向依次相連構成單循環回路； 第四種布局型式的風扇陣列(7)水平安裝，包括一組沿氣流方向(13)依次相連的垂直收縮段(12)、飛行段(I)和第一擴散段(2)，還包括對稱布置的兩組沿氣流方向(13)依次相連的第一拐角段(3)、方變園過渡段(6)、風扇陣列(7)、圓變方過渡段(8)、第二拐角段(5)、垂直回流段(14)、第三拐角段(9)、水平收縮段(10)、第四拐角段(11)，形成雙循環回路； 風扇陣列(7)包含2臺以上相同風扇，該風扇對稱、并聯布置、轉速相同； 第一擴散段(2)、水平擴散段(4)、垂直回流段(14)的橫截面面積沿氣流方向(13)擴大，第一擴散段(2)、水平擴散段(4)、垂直回流段(14)出口橫截面面積擴大到第一擴散段(2)、水平擴散段(4)、垂直回流段(14)進口橫截面面積的1.2?4倍;第一擴散段(2)垂直安裝并位于飛行段(I)上部，垂直回流段(14)位于第二拐角段下部(5)。
【文檔編號】A63G31/00GK105854304SQ201610235488
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月18日
【發明人】鄧紅俊, 李春富, 張國彪, 肖斌
【申請人】中國人民解放軍63837部隊