气象用90m/s回流开闭两用强风风洞设计

孔诗媛 刘昕 边泽强 孙文博 王旭 陆华

(1 吉林省气象探测保障中心，长春 130062； 2 中国气象局气象探测中心，北京 100081； 3 江苏省昆山三维换热器有限公司，昆山 215300)

引言

我国是海陆兼备的国家，海洋是我国国土空间的重要组成部分，是经济社会可持续发展的重要战略空间[1]。中国气象局在海洋沿岸和海岛建设的强风观测站均采用测量范围为0～90 m/s的螺旋桨式强风计作为观测设备进行海洋观测，但目前气象部门测量范围最大的风洞为0～70 m/s，为保证螺旋桨式强风计全量程范围的数值准确度，研发一套风速上限为90 m/s的气象低速风洞，保证海洋观测资料的准确性和完整性，为海洋气象综合观测体系提供有力支撑。

风洞设计包括结构设计、动力系统设计和控制系统设计3个部分。风速上限的扩大涉及整体风洞气动结构的重构，动力部分的提升为设计的重点。对于风速仪器静态测试研究、动态特性研究以及阻塞系数修正研究都具有深远意义。

1 总体结构设计

风洞总体尺寸为26 m×10 m×4.2 m(长×宽×高)。回路风洞的气流均匀性和稳定性优于直路风洞，空间占用情况相对较小。考虑到超声波测风仪、螺旋桨式强风计等新型测风传感器的计量检定问题，该风洞采用移动导轨加电控开关的方式实现试验段的开(闭)功能。风洞的总体结构如图1所示，主要包括试验段、动力段、扩散段、拐角段、稳定段、收缩段等。

图1 90 m/s风洞总体结构(1试验段,2第1扩散段,3第1拐角段,4第2扩散段,5第2拐角段,6动力段,7第……