1.本发明属于盐雾试验技术领域，涉及一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统。
背景技术：2.近年来，随着跨海大桥项目越来越多的发展，钢结构腐蚀问题日益突出。但目前国内外尚未对其机理形成统一的见解，也没有提出能够获得公认的影响关系。在此基础上，对于模拟近海大气环境下的钢结构持力试验就是一种非常有效的手段。盐雾试验箱就是以人工模拟腐蚀环境为条件，对试验材料进行耐腐蚀试验。通过一定时间后的试样外观情况对其性能进行评估，还能统计受腐蚀的位置及程度，以便于针对性地提高其耐腐蚀性能。
3.盐雾箱内有玻璃喷嘴置于喷管内部，盐雾由塔管引导，在喷塔顶部由锥形分散器分散，以模拟大气环境下试样吸附盐雾的情况。该套试验设备较为简单，并未考虑盐雾粒子会由于风环境的作用而导致试样表面的分布不均。目前的盐雾试验还停留在均匀喷洒盐雾液滴的情况下，因此与实际情况相比还是存在一定的差异。
技术实现要素：4.本发明的目的就是为了提供一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统，以方便模拟近海大气环境下的盐雾粒子迁移与吸附过程，并实现对多种不同情况的腐蚀过程的模拟测试等。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统，包括用于产生盐雾的盐雾箱、以及连接所述盐雾箱并构成循环的循环风道，所述循环风道由沿气流流动方向依次设置的第一导管段、试验段和第二导管段组成，所述第一导管段和第二导管段还连接所述盐雾箱，所述试验段内设有用于安置待测试样的试样放置槽，在第二导管段内设置有循环风机。本发明中，盐雾箱采用本领域常用的可产生盐雾的箱体设备即可。
7.进一步的，所述的第一导管呈u型。
8.更进一步的，在第一导管的拐角处还布置有导流片。
9.进一步的，所述的第一导管的内壁密布有不均匀分布的凸起。
10.进一步的，所述的第一导管段和第二导管段的截面尺寸均小于所述试验段的截面尺寸。
11.进一步的，所述的试验段由位于中间的直管部、以及位于所述直管部两侧的喇叭口部组成，所述的试样放置槽设置在所述直管部。
12.更进一步的，沿气流循环方向，所述直管部内还设有位于所述试样放置槽的上风口处的风速测量机构。
13.更优选的，所述的风速测量机构为皮托管。
14.进一步的，沿气流循环方向，所述的循环风机的上风口处还设有吸附格栅。
15.进一步的，所述的盐雾箱与循环风道的连接位置还采用密封槽密封。
16.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
17.(1)通过在产生盐雾粒子的基础上新增循环风机，并构建循环风道，使得盐雾粒子可以通过气流的流动被带到试样表面，从而可以模拟真实情况下，近海环境的盐粒子迁移和吸附。
18.(2)第一导管段的内壁表面密布不均匀的凸起，这种粗糙的表面可以保证该裹挟盐雾粒子的风场为紊流场，相较于层流场更符合实际
19.(3)通过控制循环风机的风速以及盐雾的浓度，可以调整不同测试工况。
附图说明
20.图1为本发明的风洞试验系统的结构示意图；
21.图2为循环风机部分的剖面示意图；
22.图3为循环风机部分的结构示意图；
23.图4为盐雾箱部分的主视示意图；
24.图5为盐雾箱部分的后视示意图；
25.图中标记说明：
26.1-盐雾箱，2-第一导管段，3-试验段，4-第二导管段，5-试样放置槽，6-循环风机，7-导流片，8-皮托管，9-吸附格栅，10-排水口。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
28.以下各实施方式或实施例中，如无特别说明的功能部件或结构，则表明其均为本领域为实现对应功能而采用的常规部件或常规结构。
29.为方便模拟近海大气环境下的盐雾粒子迁移与吸附过程等，本发明提供了一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统，可参见图1至图5所示，包括用于产生盐雾的盐雾箱1、以及连接所述盐雾箱1并构成循环的循环风道，所述循环风道由沿气流流动方向依次设置的第一导管段2、试验段3和第二导管段4组成，所述第一导管段2和第二导管段4还连接所述盐雾箱1，所述试验段3内设有用于安置待测试样的试样放置槽5，在第二导管段4内设置有循环风机6。本发明中，盐雾箱1采用本领域常用的可产生盐雾的箱体设备即可，循环风道则连通产生盐雾的空腔，并可通过循环气流带动裹挟着盐雾粒子的水蒸气循环流动。
30.在一些具体的实施方式中，所述的第一导管呈u型。
31.更具体的实施方式中，请再参见图2所示，在第一导管的拐角处还布置有导流片7。
32.在一些具体的实施方式中，试样放置槽5的底部还可设置有排水口10，可避免凝结的盐雾液滴积累并影响后续试验。
33.在一些具体的实施方式中，所述的第一导管的内壁密布有不均匀分布的凸起，可以保证该裹挟盐雾粒子的风场为紊流场，相较于层流场更符合实际。
34.在一些具体的实施方式中，请再参见图2所示，所述的第一导管段2和第二导管段4的截面尺寸均小于所述试验段3的截面尺寸。第一导管段2和第二导管段4为收缩段，主要作
用是加速气流，并提高气流的流场品质。试验段3为风洞的核心部位，试验对象、模拟的环境条件、测量仪器等都设置在这里。为了尽量减少“阻塞效应”的影响，准确模拟实际情况，要求试验段有效面积尽量大。
35.在一些具体的实施方式中，请再参见图2所示，所述的试验段3由位于中间的直管部、以及位于所述直管部两侧的喇叭口部组成，所述的试样放置槽5设置在所述直管部。喇叭口形状的过渡段作用是通过风道横截面积的增加，降低风洞中气流的速度，将试验段出口处的动能有效的转变成压力能，从而降低能量损失。
36.更具体的实施方式中，沿气流循环方向，所述直管部内还设有位于所述试样放置槽5的上风口处的风速测量机构。
37.更优选的，所述的风速测量机构为皮托管8。
38.在一些具体的实施方式中，请再参见图2所示，沿气流循环方向，所述的循环风机6的上风口处还设有吸附格栅9。
39.在一些具体的实施方式中，所述的盐雾箱1与循环风道的连接位置还采用密封槽密封。
40.以上各实施方式可以任一单独实施，也可以任意两两组合或更多的组合实施。
41.下面结合具体实施例来对上述实施方式进行更详细的说明。
42.实施例1：
43.为方便模拟近海大气环境下的盐雾粒子迁移与吸附过程等，本实施例提供了一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统，可参见图1至图5所示，包括用于产生盐雾的盐雾箱1、以及连接盐雾箱1并构成循环的循环风道，循环风道由沿气流流动方向依次设置的第一导管段2、试验段3和第二导管段4组成，第一导管段2和第二导管段4还连接盐雾箱1，试验段3内设有用于安置待测试样的试样放置槽5，在第二导管段4内设置有循环风机6。本发明中，盐雾箱1采用本领域常用的可产生盐雾的箱体设备即可，其含有常规的手动入水口、试药入口、支撑脚、压力阀、温湿度计、排气口等。
44.请再参见图2所示，在呈u型的第一导管的拐角处还布置有导流片7。第一导管的内壁密布有不均匀分布的凸起，可以保证该裹挟盐雾粒子的风场为紊流场，相较于层流场更符合实际。
45.请再参见图2所示，第一导管段2和第二导管段4的截面尺寸均小于试验段3的截面尺寸。其构造目的主要作用是加速气流，并提高气流的流场品质。
46.请再参见图2所示，试验段3由位于中间的直管部、以及位于直管部两侧的喇叭口部组成，试样放置槽5设置在直管部。
47.沿气流循环方向，直管部内还设有位于试样放置槽5的上风口处的皮托管8。
48.请再参见图2所示，沿气流循环方向，循环风机6的上风口处还设有吸附格栅9。
49.盐雾箱1与循环风道的连接位置还采用密封槽密封。
50.本实施例的用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统通过对传统盐雾设备进行改进，采用循环风道连接盐雾箱1并构成循环，并将待测试样固定放置在试验段3，由盐雾箱1产生盐雾，经过气流的流动，把裹挟着盐雾粒子的水蒸气带入试验段3，这样就能够模拟真实情况下，近海环境的盐粒子迁移和吸附。具体工作过程如下：
51.首先需要将盐雾箱1内擦拭干净，保证不存在上一次试验的残留物。在的手动入水
口内加入适当清水，在试药入口加入一定的盐溶液。控制循环风机6的风速和盐雾蒸汽的浓度。倘若机器有问题，可以打开进行调节。在正式做试验前，需要调整支撑脚，保证整个系统水平放置，并且不会受到较大的冲击和碰撞。观察压力阀、温湿度计和排气口，保证盐雾箱1在正常工作状态下。密封槽利用的是水封原理，保证盐雾不外泄，在试验前也应检查其工作状态是否良好。
52.盐雾箱1能够进行各种腐蚀性溶液的腐蚀试验，主要是由于采用了防腐的pvc材料，其外箱和内箱均采用pvc板材，盐雾箱1的密封盖子采用亚克力板制成，密封性好，且耐盐雾腐蚀。
53.在进行试验前的准备工作后，可以将待测试样11固定于试样放置槽5内，保证其不松动。之后开启循环风机6，利用皮托管8测量的实时风速数据进行试验。该系统还可外接后处理设备，即在实时测得盐雾蒸汽的浓度和速度的情况下，进行试样表面盐雾粒子分布的分析。
54.需要注意的是，该系统由内部的循环风机6形成一个封闭的自循环系统，即在不加以干扰的情况下，风从循环风机6产生后，通过盐雾箱1将盐雾粒子带至试验段3而形成一个循环，因而盐雾粒子的浓度会随着时间逐渐降低，因此，需要在盐雾箱1内实时补充化学溶液，以保证该系统内盐雾蒸汽的浓度保持较为恒定。吸附格栅9可以将未落下和吸附的盐雾液滴收集起来，用于防止大量的盐雾液滴进入风机内部，导致风机的腐蚀破坏。
55.在完成试验后，需要及时关闭循环风机6，并取出待测试样，将排水口10内液体妥善处理，将试验段3与盐雾箱1内各部分擦拭干净后方可结束。
56.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统，其特征在于，包括用于产生盐雾的盐雾箱、以及连接所述盐雾箱并构成循环的循环风道，所述循环风道由沿气流流动方向依次设置的第一导管段、试验段和第二导管段组成，所述第一导管段和第二导管段还连接所述盐雾箱，所述试验段内设有用于安置待测试样的试样放置槽，在第二导管段内设置有循环风机。2.根据权利要求1所述的一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统，其特征在于，所述的第一导管呈u型。3.根据权利要求2所述的一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统，其特征在于，在第一导管的拐角处还布置有导流片。4.根据权利要求1所述的一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统，其特征在于，所述的第一导管的内壁密布有不均匀分布的凸起。5.根据权利要求1所述的一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统，其特征在于，所述的第一导管段和第二导管段的截面尺寸均小于所述试验段的截面尺寸。6.根据权利要求1所述的一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统，其特征在于，所述的试验段由位于中间的直管部、以及位于所述直管部两侧的喇叭口部组成，所述的试样放置槽设置在所述直管部。7.根据权利要求6所述的一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统，其特征在于，沿气流循环方向，所述直管部内还设有位于所述试样放置槽的上风口处的风速测量机构。8.根据权利要求7所述的一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统，其特征在于，所述的风速测量机构为皮托管。9.根据权利要求1所述的一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统，其特征在于，沿气流循环方向，所述的循环风机的上风口处还设有吸附格栅。10.根据权利要求1所述的一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统，其特征在于，所述的盐雾箱与循环风道的连接位置还采用密封槽密封。
技术总结本发明涉及一种用于盐雾风环境模拟的风洞试验系统，包括用于产生盐雾的盐雾箱、以及连接所述盐雾箱并构成循环的循环风道，所述循环风道由沿气流流动方向依次设置的第一导管段、试验段和第二导管段组成，所述第一导管段和第二导管段还连接所述盐雾箱，所述试验段内设有用于安置待测试样的试样放置槽，在第二导管段内设置有循环风机。与现有技术相比，本发明将盐雾箱与小型风机相结合，通过风机给予盐雾一定的初始速度，达到模拟近海情况下盐雾粒子随机飘散与吸附的情况。子随机飘散与吸附的情况。子随机飘散与吸附的情况。
技术研发人员：马如进 刘益 刘桂林 李方宽
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/11/1
