DE19808901A1 - Verfahr- und/oder verformbare Wand, insbesondere für einen Fluidkanalabschnitt, und Fluidkanalabschnitt - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verformbare Wand, insbesondere eine zumindest ei­ nen Teil der Strömungsleitoberfläche eines Fluidkanalabschnitts ausbildende verformbare Wand, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine verfahrbare Wand, die einen Teil der Strömungsleitoberfläche eines Fluidkanalabschnitts ausbildet und zwischen mindestens zwei Positionen verfahrbar ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12, eine verfahrbare Wand, die zumindest einen Teil der Strömungsleitoberfläche eines Fluidkanalabschnitts ausbildet, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14, eine verfahrbare und verformbare Wand, die zu­ mindest einen Teil der Strömungsleitoberfläche eines Fluidkanalabschnitts ausbildet, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 27 sowie einen Fluidkanalabschnitt mit zumindest im we­ sentlichen rechteckigen Querschnitt und zumindest lokal veränderbarer durchströmter Quer­ schnittsfläche nach dem Oberbegriff des Anspruchs 29. Die Erfindung kann insbesondere in Düsenabschnitten von Fluidkanälen, z. B. Wind- oder Wasserströmungskanälen, eingesetzt werden.

Fahrzeuge und andere Objekte werden in großem Umfang in Fluidkanälen auf ihre Strö­ mungseigenschaften untersucht. Beispielsweise werden Automobile und Automobilteile in Windkanälen zahlreichen aerodynamischen Untersuchungen unterworfen. Dabei werden die Automobile oder Automobilteile im Originalmaßstab von 1 : 1 geprüft; zu vorbereitenden Untersuchungen werden auch verkleinerte Modelle eingesetzt.

Bekanntermaßen darf die Querschnittsfläche eines in einem Fluidkanal zu untersuchenden Objekts im Verhältnis zu der durchströmten Querschnittsfläche des Fluidkanals an der Position des Objekts nicht zu groß sein, da ansonsten die experimentell erzeugten Strömungsverhältnisse auf Grund des Vorhandenseins der strömungsleitenden Fluidkanalwandbegrenzungen zu stark von den Verhältnissen bei freier Umströmung abweichen (sogenannter Wandeffekt), was zu Fehlern bei den experimentell gemessenen Werten führt. Erfahrungsgemäß hat sich gezeigt, daß das zu untersuchende Objekt nicht mehr als ein Viertel bis ein Fünftel der durchströmten Querschnittsfläche des Fluidkanals an der Position des Objekts einnehmen sollte, andernfalls werden die Meßergebnisse unzulässig verfälscht.

Andererseits bedeutet eine große durchströmte Querschnittsfläche des Windkanals aber daß der Windkanal groß gebaut werden muß und ein entsprechend leistungsstarkes und teures Umwälzgebläse mit einem hohen Energieverbrauch vorgesehen sein muß. Aus der an der Position des Objekts erforderlichen durchströmten Querschnittsfläche des Windka­ nals und der Leistungsfähigkeit des Umwälzgebläses ergibt sich darüberhinaus die maxi­ male im Windkanal realisierbare Anströmgeschwindigkeit des Objekts.

Um mit relativ geringem Aufwand auch hohe Anströmgeschwindigkeiten zu simulieren, wer­ den in der Fluidkanaltechnik in großem Umfang Modelle eingesetzt. Allerdings hat der Ein­ satz von Modellen prinzipbedingte Grenzen, da sich nicht alle Umströmungsverhältnisse und Meßergebnisse maßstabgerecht auf das Originalobjekt übertragen lassen. Es ist daher auf jeden Fall zumindest ergänzend eine Vermessung des Originalobjekts, z. B. eines Automo­ bils oder eines Automobilmodells im Maßstab 1 : 1, im Windkanal notwendig.

Im Hinblick auf die verschiedenen im Windkanal zu untersuchenden Objektgrößen ist es, wie aus dem vorstehenden ersichtlich geworden ist, vorteilhaft, die durchströmte Querschnitts­ fläche des Windkanals zumindest lokal verändern zu können. Auf diese Weise können bei gegebenem Mindestverhältnis von durchströmter Querschnittsfläche am Objektort und Querschnittsfläche des Objekts sowie bei gegebener Leistung des Luftgebläses die experi­ mentell erreichbaren Anströmgeschwindigkeiten maximiert werden: Fahrzeuge mit kleiner Querschnittsfläche, z. B. schnelle Personenkraftwagen, die typischerweise höhere Fahrge­ schwindigkeiten erreichen als Fahrzeugen mit großer Querschnittsfläche, z. B. Lastkraftwa­ gen oder Omnibusse, können dann in einem Windkanal mit derselben Gebläseleistung ge­ testet werden. Alternativ kann, sofern die erreichte Anströmgeschwindigkeit ausreichend ist, bei kleineren Automobilen mit einer geringeren durchströmten Querschnittsfläche des Wind­ kanals und dementsprechend geringerer Gebläseleistung gearbeitet werden, wodurch sich der Energieverbrauch des Gebläses verringert und seine Lebensdauer erhöht.

Es ist bereits auf verschiedene Arten versucht worden, die durchströmte Querschnittsfläche eines Fluidkanals veränderbar zu gestalten, indem die den Fluidkanal begrenzenden, seine Strömungsleitoberfläche bildenden Wände verfahrbar und/oder verformbar gestaltet wurden.

Die Druckschrift US-PS 4,308,748 sieht einen Fluidkanalabschnitt mit zumindest im wesent­ lichen rechteckigem Querschnitt und zumindest lokal veränderbarer durchströmter Quer­ schnittsfläche vor, der Seitenwände, eine Bodenwand und eine Deckenwand aufweist, die jeweils einen Teil der Strömungsleitoberfläche des Fluidkanalabschnitts ausbilden. Die bei­ den Seitenwände und die Deckenwand sind in dem Bereich, der das zu untersuchende Fahrzeug aufnimmt, aus einzelnen, rechteckigen Platten mosaikartig zusammengesetzt, die senkrecht zu der Ebene ihrer Erstreckung an Verfahrstangen in den Querschnitt des Fluid­ kanals hinein und wieder heraus verfahrbar sind. Zwischen den einzelnen Platten sind senk­ recht zur Wand stehende Blenden vorgesehen, die einen Luftdurchtritt zwischen den einzel­ nen Platten verhindern.

Die Druckschrift DE-OS 38 36 376 sieht eine insofern vereinfachte Version dieses Prinzips vor, daß dort lediglich die Deckenwand aus einzelnen verfahrbaren Platten zusammenge­ setzt ist, die sich zudem jeweils über die gesamte Breite des Windkanals erstrecken. Die Verstellung der Deckenwand geschieht somit lediglich zweidimensional.

In der Druckschrift DE-PS 29 41 404 ist ein Windkanalabschnitt beschrieben, dessen Wan­ dung aus einem Material mit kleinem Elastizitätsmodul und hoher Dehngrenze besteht. Diese dehnbare Wand wird auf ihrer Außenseite von einer Vielzahl über Länge und Quer­ schnitt des Windkanals verteilter, verfahrbarer Abstützungen gehalten. Die Abstützungen umfassen insbesondere Hydraulikzylinder, Hubspindeln oder dergleichen, die einzeln oder in Gruppen verstellbar sind.

Aus der Druckschrift DE-U 87 02 336 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen eines waagerech­ ten Luftstroms bekannt, bei der sich die Position der Austrittsfläche des frei austretenden Luftstromes ändert, aber nicht die Größe dieser Querschnittsfläche. Zur Verstellung der Austrittsposition des Luftstromes umfaßt die Vorrichtung eine sich an ein Ventilatorgehäuse anschließende Ausblasvorrichtung mit rechteckigen Strömungskanal, der durch festste­ hende Seitenwände und durch ein oberes und ein unteres Leitblech begrenzt ist, wobei die beiden Leitbleche an ihren vorderen und hinteren Kanten schwenkbar gelagert sind und die vorderen Schwenkachsen in senkrechter Richtung und die hinteren Schwenkachsen in waa­ gerechter Richtung verschieblich sind. Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß zur Erzielung einer waagerechten Richtung des frei austretenden Luftstromes an der Luf­ taustrittsstelle ein Gleichrichtergitter notwendig ist, das zu einer Störung der Strömung und zu einem hohen Druckabfall bzw. Geschwindigkeitsverlust des frei austretenden Luftstromes führt.

Aus den Druckschriften DE-OS 196 37 348, DE-PS 38 37 970, EP 0 572 787 B1, SU-OS 587 448 A und SU-OS 657 707 A sind weitere Methoden bekannt, Wände von Fluidkanalab­ schnitten verfahrbar- und/oder verformbar zu gestalten.

Außerdem ist es möglich, die durchströmte Querschnittsfläche von Windkanalabschnitten zu verändern, indem der Windkanalquerschnitt zum Teil mit Formelementen, z. B. geeignet geschnittenen Polystyrolschaum-Formteilen oder geeignet geformten Blechhohlkörpern aus­ gefüllt wird. Allerdings sind die Umrüstzeiten für das Einbringen der Formelemente beträcht­ lich; außerdem muß bei Nichtgebrauch für sie ein entsprechender Lagerraum in der Nähe des Windkanals vorgesehen werden.

Es besteht die Aufgabe, eine verfahr- und/oder verformbare Wand, insbesondere für einen Fluidkanal, der eingangs genannten Art und einen Fluidkanal der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die es auf einfache, schnelle und kostengünstige Art ermöglichen, die durchströmte Querschnittsfläche eines Fluidkanals zumindest lokal zu verändern. Die zu­ mindest lokale Veränderung der durchströmten Querschnittsfläche soll möglichst ohne lange Umrüstzeiten sozusagen "auf Knopfdruck" vorgenommen werden können.

Die Aufgabe wird durch eine verformbare Wand mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine verfahrbare Wand mit den Merkmalen des Anspruchs 12, eine verfahrbare Wand mit den Merkmalen des Anspruchs 14, eine verfahr- und/oder verformbare Wand mit den Merkmalen des Anspruchs 27 und einen Fluidkanalabschnitt mit den Merkmalen des Anspruchs 29 ge­ löst.

Einer der Kerngedanken der Erfindung sieht vor, daß ein erfindungsgemäßer Fluidkanalab­ schnitt eine verfahrbare Wand besitzt, die zwischen mindestens zwei Positionen verfahrbar ist, wobei die Wand in einer ersten Position an einer der Fluidkanalströmung abgewandten äußeren Stützstruktur, insbesondere einer strömungsabgewandten Außenwand, des Fluid­ kanalabschnitts anliegt, während sie in einer zweiten Position im wesentlichen von der äuße­ ren Stützstruktur beabstandet ist und einströmseitig an einem anderen Teil der Strömungs­ leitoberfläche des Fluidkanalabschnitts anliegt. Auf diese Art und Weise werden Unstetigkei­ ten im Wandverlauf, wie sie bei dem bekannten Stand der Technik, soweit er einzeln an Verfahrstangen verfahrbare Einzelplatten vorsieht, zwangsläufig auftreten, zumindest weit­ gehend vermieden.

Ein anderer Kerngedanke der Erfindung sieht vor, daß ein erfindungsgemäßer Fluidkanalab­ schnitt eine verfahrbare Wand enthält, die mittels Führungsmitteln, insbesondere Führungs­ schienen und/oder -stangen und/oder -hebeln, und von den Führungsmitteln getrennten, gesonderten Verfahrmitteln, insbesondere Zugseilen, geführt verfahrbar ist. Im Gegensatz zu den bekannten einzeln an Verfahrstangen verfahrbaren Platten, die mosaikartig zusam­ men eine oder mehrere Wände eines bekannten Windkanals bilden, ist eine verfahrbare Wand gemäß diesem Kerngedanken der Erfindung wesentlich einfacher auszubilden, da nur noch ein oder wenige Verfahrmittel vorhanden sein müssen, während die Aufgabe der Füh­ rung der Wand von wesentlich einfacher ausgebildeten, passiv arbeitenden Führungsmitteln übernommen werden kann.

Besonders bevorzugt wird, daß die verfahrbare Wand mittels der Verfahrmittel, insbeson­ dere Zugseile, gleichzeitig auch verformbar ist, um eine fluiddynamisch günstige Formge­ bung zu erreichen ist. Selbstverständlich ist es natürlich auch möglich, daß die Wand mittels Verfahrmitteln verfahrbar ist und mittels von den Verfahrmitteln getrennter, gesonderter Verformmittel verformbar ist.

Ein weiterer Kerngedanke der Erfindung ist, daß eine verformbare Wand lokal unterschiedli­ che Biegesteifigkeiten zur Erzielung einer fluiddynamisch günstigen Formgebung in einem verformten Zustand aufweist. Die Form der Wand im verformten Zustand wird dann nicht durch eine Vielzahl einzelner Verform-Stellmittel wie beim Stand der Technik sichergestellt, sondern sie wird durch eine entsprechende Bemessung der lokalen Biegesteifigkeiten er­ zielt. Dadurch sind nur noch ein oder wenige Verformmittel zur Erzielung der Verformung der Wand notwendig, im Gegensatz zu der Vielzahl von einzeln verfahrbaren Stellmitteln wie beim Stand der Technik.

Ein weiterer Kerngedanke der Erfindung sieht vor, daß ein erfindungsgemäßer Fluidkanal­ abschnitt mindestens eine Seitenwand umfaßt, die in den Fluidkanalabschnitt hinein verfahr­ bar und/oder verformbar ist, wobei sie in einem verfahrenen und/oder verformten Zustand an die Bodenwand des Fluidkanalabschnitts unmittelbar oder mittelbar anschließt, und daß die Deckenwand in den Fluidkanalabschnitt hinein verfahrbar und/oder verformbar ist, wobei sie in einem verfahrenen und/oder verformten Zustand zumindest teilweise auf der verfahrenen und/oder verformten Seitenwand aufliegt. Auf diese Art und Weise können die Verfahr- und/oder Verformmittel und ggf. die Führungsmittel sehr einfach und leicht gehalten werden, da die Bodenwand des Fluidkanalabschnitts die Position der mindestens einen verfahrenen und/oder verformten Seitenwand bestimmt und diese wiederum eine Auflage für die verfah­ rene und/oder verformte Deckenwand ausbildet.

Windkanäle, insbesondere Klimawindkanäle zur Simulation von unterschiedlichen Umwelt­ bedingungen für das zu untersuchende Objekt sowie Hochgeschwindigkeitswindkanäle wer­ den heutzutage praktisch ausschließlich als geschlossene Windkanäle ausgeführt, bei denen die von einem leistungsstarken Gebläse erzeugte Luftströmung auf einem geschlossenen Weg geführt wird. Um die Versuchsbedingungen reproduzierbar zu machen, ist es erforder­ lich, daß die Luftströmung vor dem Eintritt in den Meßabschnitt gleichmäßig ausgebildet ist. Dies wird u. a. dadurch erreicht, daß die Luft vor oder bei dem Eintritt in den Meßabschnitt durch einen düsenförmigen Abschnitt geleitet wird. Die Erfindung ist besonders dafür geeig­ net, in einem solchen Düsenabschnitt eines Windkanals verwendet zu werden und die Größe bzw. Position der durchströmten Querschnittsfläche am Ende dieses Düsenabschnitts zu verändern. Sie kann aber auch in anderen Abschnitten von Fluidkanälen eingesetzt wer­ den, und zwar sowohl bei geschlossenen Windkanälen als auch bei offenen Windkanälen.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist, daß bin entsprechend ausgestatteter Windkanal nicht mehr viele aufwendige, einzeln verstellbare Verfahrstangen oder Hydrozylinder für eine Vielzahl von Einzelplatten benötigt sondern nur noch relativ wenige einfache Verfahr- und/oder Verformmittel, insbesondere Zugseile. Gerade bei Klimawindkanälen, in denen oftmals extreme, von den umgebenden Umweltbedingungen stark abweichende Temperatu­ ren und Luftfeuchtigkeiten simuliert werden, kommt es entscheidend darauf an, daß mög­ lichst wenig Stellen vorhanden sind, an denen die Außenisolation des Klimawindkanals ge­ gen über der Umgebung unterbrochen ist, um Wärme- bzw. Kälteverluste möglichst gering zu halten. Dutzende oder gar hunderte von hydraulisch einzeln zu verstellenden Ver­ fahrstangen sind bei Klimawindkanälen in der Praxis nicht zu akzeptieren, da sie zu einer entsprechenden unzumutbaren Vielzahl von Kältebrücken zwischen Innenklima und Umge­ bungsluft führen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher dargestellt, die in den beigefügten Zeichnungen erläutert sind. Die beigefügten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1a, 1b schematische vertikale Längsschnitte durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Düsenabschnitts eines Fluidkanals;

Fig. 2 schematischer horizontaler Längsabschnitt durch den Fluidkanaldüsenabschnitt der Fig. 1a, 1b;

Fig. 3 Aufsicht (teilweise im Schnitt) auf die verfahr- und verformbare Seitenwand des Düsenabschnitts der Fig. 1a, 1b;

Fig. 3a, 3b, 3c, 3d, 3e Details der Seitenwand der Fig. 3 zur Demonstration des Wandaufbaus;

Fig. 4 Seitenansicht der verfahr- und verformbaren Seitenwand der Fig. 3 des Düsenabschnitts der Fig. 1a, 1b in der Ruheposition, d. h. angeschmiegt an die feste Seitenaußenwand;

Fig. 5 Querschnittsansicht der isolierten Außenwand des Fluidkanaldüsenabschnitts der Fig. 1a, 1b an der Stelle B-B der Fig. 4;

Fig. 5a Querschnittsansicht gemäß Fig. 5 einer abgewandelten Variante des ersten Ausführungsbeispiels;

Fig. 6 wie Fig. 4, aber die verfahr- und verformbare Seitenwand befindet sich in der Ar­ beitsposition, d. h. in den Fluidkanalabschnitt hinein verfahren und verformt;

Fig. 7 Querschnittsansicht der isolierten Außenwand des Fluidkanaldüsenabschnitts der Fig. 1a, 1b an der Stelle B-B der Fig. 6;

Fig. 7a Querschnittsansicht gemäß Fig. 7 der abgewandelten Variante gemäß Fig. 5a des ersten Ausführungsbeispiels;

Fig. 8 schematische perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer verformbaren Deckenwand für einen Fluidkanal-Düsenabschnitt;

Fig. 9 Seitenansicht der verformbaren Deckenwand der Fig. 8;

Fig. 10 schematischer horizontaler Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Düsenabschnitts einer Fluidkanals;

Fig. 11 schematischer vertikaler Längsschnitt durch den Fluidkanaldüsenabschnitt der Fig. 10.

Die Fig. 1a, 1b zeigen schematisch jeweils einen vertikalen Längsschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Düsenabschnitts 1, der in einem Klimawindkanal eingesetzt wird. Der Düsenabschnitt 1 ist aus zwei Unterabschnitten zusammengesetzt, nämlich einem ersten, größeren, von der Windkanalströmung als erstes durchflossenen Unterabschnitt 1a und einem zweiten, engeren, von der Windkanalströmung anschließend durchflossenen Unterabschnitt 1b. Bezüglich der Fig. 1a, 1b strömt die Windkanalluftströmung in Strömungsrichtung 1c von links nach rechts durch den Düsenabschnitt 1. Da es sich um einen Düsenabschnitt 1 für einen Klimawindkanal handelt, weist der Düsenabschnitt 1 eine außenliegend angebrachte Wärmeisolierschicht 2 auf, die in an sich bekannter Weise ausgeführt sein kann.

Der Düsenabschnitt 1 enthält zwei verfahr- und verformbare Seitenwände 3, die zwischen einer in den Fig. 1a, 1b gezeigten jeweiligen zweiten Position 3b, in der sie in den Windkanalquerschnitt hinein verfahren sind, und einer jeweiligen ersten Position 3a, in der sie an der festen Seitenaußenwand 4 des Düsenabschnitts 1 anliegen, verfahr- und verformbar sind. Die erste Position 3a der jeweiligen Seitenwand 3, bei der die feste Seitenaußenwand 4 als von der Fluidkanalströmung abgewandte äußere Stützstruktur 4a für die Seitenwand 3 dient, ist in den Fig. 1a, 1b strichliert eingezeichnet. (Vergleiche dazu ebenso auch die Fig. 2, die einen schematischen horizontalen Längsschnitt durch den Düsenabschnitt 1 zeigt).

Die jeweilige verfahr- und verformbare Seitenwand 3 liegt einströmseitig sowohl in der ersten Position 3a als auch in der zweiten Position 3b mit ihrer Vorderkante 5 in einem Bereich 6 an einem anderen, nicht bewegbaren Teil der Strömungsleitoberfläche des Düsenabschnitts 1 an. Auf diese Art und Weise kann die Windkanalluftströmung weder in der ersten Position 3a noch in der zweiten Position 3b zwischen die jeweilige verfahr- und verformbare Seitenwand 3 und die jeweilige Seitenaußenwand 4 gelangen.

Die gesamte, maximale Windkanalquerschnittsfläche 9 des Düsenabschnitts 1, der einen rechteckigen Querschnitt mit zwei Seitenaußenwänden 4, einer Bodenwand 7 und einer Deckenaußenwand 8 besitzt, wird von diesen festen Außenwänden 4, 4, 7, 8 bestimmt. Die von der Windkanalströmung tatsächlich durchströmte Querschnittsfläche 10 kann gegenüber dieser maximalen Windkanalquerschnittsfläche 9 dadurch verringert werden, daß auf beiden Seiten des Düsenabschnitts 1 jeweils die verfahr- und verformbare Seitenwand 3, die zuvor in der ersten Position 3a an der jeweiligen Seitenaußenwand 4 angelegen hat, in den Raum der Fluidkanalströmung hinein verfahren wird und eine verformbare Deckenwand 12, die zuvor an der Deckenaußenwand 8 angelegen hat, in den Raum der Fluidkanalströmung hinein verformt wird.

Die Fig. 1a dient zur Verdeutlichung der Bewegung der verfahr- und verformbaren Seitenwände 3 (die verformbare Deckenwand 12 ist daher nicht eingezeichnet). Dazu ist im Düsenabschnitt 1 eine Seitenansicht einer der beiden verfahr- und verformbaren Seiten­ wände 3 eingezeichnet. In der ersten, strichliert eingezeichneten Position 3a schmiegt sich die Seitenwand 3 an die Kontur der festen Seitenaußenwand 4 an, während die Unterkante 13 der Seitenwand 3 von der Bodenwand 7 einen Abstand hält. (Vergleiche dazu ebenso auch die Fig. 2.) Beim Verfahren der Seitenwand 3 in ihre zweite Position 3b bewegt sich die Seitenwand 3 nicht nur in den Raum der Fluidkanalströmung hinein, sondern sie wird dabei auch abgesenkt, bis sie mit ihrer Unterkante 13 auf die feststehende Bodenwand 7 aufsetzt.

Die Fig. 1b dient zur Verdeutlichung der Bewegung der verformbaren Deckenwand 12 (die verfahr- und verformbaren Seitenwände 3 sind daher nicht eingezeichnet). Das untere Stützgestell 9a des Düsenabschnitts 1 kann in an sich bekannter Weise ausgeführt sein und ist daher in den Fig. 1a, 1b nur schematisch gezeigt.

Fig. 3 zeigt eine Aufsicht (teilweise im Schnitt) auf die verfahr- und verformbare Seitenwand 3 und die zugehörige feste Seitenwand 4 in dem entsprechenden Bereich des Düsenab­ schnitts 1. Die Fig. 4 und 6 zeigen jeweils eine Seitenansicht der verfahr- und verformba­ ren Seitenwand 3 in ihrer ersten, Ruheposition 3a (Fig. 4) bzw. in ihrer zweiten, Arbeits­ position 3b im maximalen Windkanalquerschnitt 9 (Fig. 6). Die Fig. 5 und 7 zeigen dazu jeweils eine Querschnittansicht von Seitenwand 3 und mittels der Wärmeisolierschicht 2 isolierter Seitenaußenwand 4 an der Stelle B-B in den Fig. 4 bzw 6.

Bei der verfahr- und verformbaren Seitenwand 3 handelt es sich im wesentlichen um eine elastisch verformbare Blechtafel. Die Blechtafel 3 ist an Führungsstangen 14 aufgehängt, die mittels Schwenkgelenken 15, 16 an der festen Seitenaußenwand 4 einenends und an der verfahr- und verformbaren Blechtafel-Seitenwand 3 anderenends angelenkt sind. Die Schwenkgelenke 15, 16 und die Führungsstangen 14 dienen als Führungsmittel 26 für die Verfahrbewegung der Blechtafel-Seitenwand 3 aus ihrer ersten Position 3a an der Seitenaußenwand 4 in ihre zweite Position 3b auf der Bodenwand 7 beabstandet von der Seitenaußenwand 4. Die Führungsstangen 14 sind mittels in den Schwenkgelenken 15, 16 untergebrachter Drehfedern federvorbelastet, so daß die Seitenwand 3 in ihrer Ruheposition (d. h. ohne Einwirkung äußerer Kräfte) in ihrer ersten Position 3a an die Seitenaußenwand 4 angeschmiegt ist. Ein an der Vorderkante 5 der Seitenwand 3 angebrachtes Dichtprofil 17 sorgt dann dafür, daß beim Betrieb des Windkanals mit seiner gesamten, maximalen Querschnittsfläche 9 als durchströmter Querschnittsfläche 10 kein Luftstrom zwischen die Seitenaußenwand 4 und die an diese angeschmiegte Seitenwand 3 gelangen kann. Alternativ oder zusätzlich könnten auch elastische Bänder vorgesehen sein, die einenends an der festen Seitenaußenwand 4 und anderenends an der verfahr- und verformbaren Seitenwand 3 angebracht sind, um die Rückstellkraft für das Heranziehen der Seitenwand 3 an die Seitenaußenwand 4 im Ruhezustand aufzubringen.

Soll die verfahr- und verformbare Seitenwand 3 nun zur Verkleinerung der durchströmten Querschnittsfläche 10 in die Windkanalquerschnittsfläche 9 hinein verschwenkt werden, so geschieht dies mittels Zugseilen 18 als Verfahrmittel 18a, die an der strömungsabgewandten Seite 19 der Seitenwand 3 angebracht sind. Die Zugseile 18 werden über ein Seilzugsystem aus mehreren Umlenkrollen 21 zu außerhalb der Wärmeisolierschicht 2 des Düsen­ abschnitts 1 auf der Außenseite des Windkanals angebrachten Seilzugmotoren 22 geführt, mittels derer die Zugseile 18 unter Spannung gesetzt werden können. Geschieht dies, so verschwenkt die an den Führungsstangen 14 schwenkbar geführte Seitenwand 3 aus ihrer ersten Position 3a in den Windkanalquerschnitt hinein in ihre zweite Position 3b. Die Um­ lenkrollen 21 sind zum Teil an Halteblechen 23 angebracht, die - ähnlich wie die Führungs­ stangen 14 - an weiteren federvorgespannten Schwenkgelenken 24, 25 einenendes an der festen Seitenaußenwand 4 und anderenends an der Seitenwand 3 angebracht sind. Diese klappbaren Haltebleche 23 dienen somit nicht nur der Befestigung der Umlenkrollen 21, sondern wirken gleichzeitig neben den Führungsstangen 14 als weitere Führungsmittel 26. In der ersten Position 3a der Seitenwand 3 sind diese Haltebleche 23 an die Seitenaußenwand 4 geklappt (vgl. Fig. 4 und 5), während sie in der zweiten Position 3b in den Windkanalquerschnitt 9 hineinragen (vgl. Fig. 6 und 7).

Die Form der Blechtafel-Seitenwand 3 in ihrer zweiten Position 3b nach dem Verschwenken in den Windkanal hinein ist zunächst im wesentlichen gleich der Form der Seitenaußenwand 4, an die sich die Seitenwand 3 in der Ruheposition 3a angeschmiegt hatte. Es verbleibt dadurch ein breiter Eintrittsspalt für die Luftströmung zwischen der verfahrenen Seitenwand 3 und der Seitenaußenwand 4. Außerdem entspricht die Krümmung der verfahrenen Sei­ tenwand 3 nicht einer aerodynamisch günstigen Krümmung der Düsenkontur für die zweite, Arbeitsposition 3b der Seitenwand 3 des Düsenabschnitts 1.

Zur Korrektur der Formkrümmung der verfahrenen Seitenwand 3 wird daher auch nach dem Aufsetzen der Unterkante 13 der Seitenwand 3 auf die Bodenwand 7 die Zugspannung der Zugseile 18 noch weiter erhöht. Da die Zugseile 18 einströmseitig an der strömungsabge­ wandten Seite 19 der Seitenwand 3 ansetzen, biegt sich der einströmseitige vordere Bereich der Seitenwand 3 elastisch in Richtung auf die Seitenaußenwand 4 zu, bis die Vorderkante 5 der Blechtafel-Seitenwand 3 mit dem daran angebrachten Dichtprofil 17 in einem Bereich 6 der Seitenaußenwand 4 in Anlage kommt. Die auf der Bodenwand 7 unten aufgesetzte Un­ terkante 13 der Seitenwand 3 stützt dabei die Seitenwand 3 unten ab, so daß sie nicht weiter verfahren werden kann, sondern sich verformen muß. Im hinteren, ausströmseitigen Bereich der Seitenwand 3 verhindert die Abstützung durch die Führungsstangen 14 und die Halte­ bleche 23, daß die Seitenwand 3 sich dort in nennenswerten Umfang verformen kann.

Um eine aerodynamisch günstige Krümmungskontur der verfahrenen und verformten Sei­ tenwand 3 in ihrer zweiten, Arbeitsposition 3b zu erreichen, muß die Seitenwand 3 sich in ganz bestimmter Weise elastisch verformen. Um die gewünschte Kontur im verformten Zu­ stand sicherzustellen, kann die Seitenwand 3 bei diesem Ausführungsbeispiel nicht als ein­ faches, homogenes Blechteil mit konstanter Wanddicke ausgeführt sein, da die sich dann ergebende Krümmungskontur (nämlich entsprechend der elastischen Biegelinie) aerodynamisch ungünstig ist.

Idealerweise sollte vielmehr die Biegesteifigkeit der Seitenwand 3 über ihre Länge entlang dem Strömungsverlauf in einer stetigen Funktion variieren, um eine aerodynamisch günstige Krümmungsform exakt zu erreichen. Dies kann beispielsweise dadurch bewerkstelligt wer­ den, daß die Wanddicke der Seitenwand 3 über ihre Länge entlang dem Strömungsverlauf in einer stetigen Funktion variiert. Dies ist allerdings fertigungstechnisch sehr aufwendig. Wie sich gezeigt hat, ist es ausreichend, wenn die Seitenwand 3 aus lokal unterschiedlichen An­ zahlen von aufeinander angebrachten Blechplatten 27 besteht. Die Seitenwand 3 des Aus­ führungsbeispiels ist somit ähnlich wie eine Blattfeder aus geschichteten plattenförmigen Elementen 27a aufgebaut. In den Fig. 3a bis 3e sind Detailausschnitte A bis E der Fig. 3 vergrößert dargestellt, um diesen geschichteten Aufbau aus Blechplatten 27 zu zeigen. An der Stelle A der Fig. 3 besteht die Blechtafel-Seitenwand 3 aus fünf aufeinander ange­ brachten Blechplatten 27 (vgl. Fig. 3a; die Fig. 3a und 3e besitzen im Vergleich zu den Fig. 3b bis 3d einen verkleinerten Maßstab), an der Stelle B findet der Übergang von fünf auf vier Blechplatten statt (vgl. Fig. 3b), an der Stelle C der Übergang von vier auf drei Blechplatten (vgl. Fig. 3c), an der Stelle D der Übergang von drei auf zwei Blechplatten (vgl. Fig. 3d) und an der Stelle E schließlich der Übergang von zwei auf eine Blechplatte 27. An dieser Stelle E ist auch eine an der strömungsabgewandten Seite 19 der Seitenwand 3 angebrachte, z. B. angeschweißte, Zugöse 28 gezeigt, an der ein Zugseil 18 ansetzen kann.

Auf der strömungszugewandten Seite 20 ist das längste, durchgehende plattenförmige Blech­ element 27a angeordnet, um eine glatte, die Windkanalströmung möglichst wenig stö­ rende strömungszugewandte Seite 20 der Seitenwand 3 zu erreichen. Die durch die unter­ schiedlichen Anzahlen übereinander geschichteter Blechplatten 27 bedingten Materialstufen sind entsprechend alle auf der strömungsabgewandten Seite 19 der Seitenwand 3 angeord­ net. Dort entsteht ausströmseitig eine strömungsfreie Querschnittsfläche 11.

Bei Versuchen hat sich gezeigt, daß der einströmseitig abdichtende Übergang der festen Seitenaußenwand 4 im Bereich 6 in die in ihre zweite, Arbeitsposition 3b verfahrene und verformte Seitenwand 3 oft schwierig ist. Wesentlich für die Abdichtung ist, daß in diesem Bereich 6 entlang der Vorderkante 5 der Seitenwand 3 an jedem Punkt eine möglichst gleich große Andruckkraft besteht. Die Dichtstelle selbst an der Vorderkante 5 der Seitenwand 3 wird dabei durch das dort angebrachte Dichtprofil 17 ausgeglichen. Kurzreichweitige Un­ ebenheiten in diesem Übergangsbereich 6 werden durch dieses elastische Dichtprofil 17 geschlossen. Langreichweitige Unebenheiten größerer Art werden durch eine entspre­ chende elastische Verformung der Seitenwand 3 geschlossen.

Dazu ist es wünschenswert, daß die Einleitung der die Seitenwand 3 elastisch verformenden Verformungskraft über die Höhe der Seitenwand 3 möglichst gleichmäßig geschieht. Dazu kann man einerseits mehrere bis viele Zugseile 18 einsetzen, was aber eine entsprechende Vielzahl von Umlenkrollen 21, Halteblechen 23, Seilzugmotoren 22 und Öffnungen 30 in der Wärmeisolierschicht 2 des Düsenabschnitts 1 bedingt. Alternativ wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Zuglasche 31 benutzt die an der strömungsabge­ wandten Seite 19 der Seitenwand 3 einströmseitig angebracht, z. B. angeschweißt, ist und an der wiederum nur zwei Zugseile 18 für jede Seitenwand 3 ansetzen. Die Form der Zugla­ sche 31 (vgl. Fig. 4) ist so berechnet, daß die punktuell angreifenden Zugkräfte der beiden Zugseile 18 so auf den Anbringungsbereich 32 der Zuglasche 31 an der Seitenwand 3 auf­ geteilt werden, daß dort eine gleichmäßige Krafteinleitung längs des Anbringungsbereiches 32 erfolgt.

Da die Höhenausdehnung der beiden Seitenwände 3 geringer ist als die Höhenerstreckung der maximale Querschnittsfläche 9 des Düsenabschnitts 1 muß auch mindestens eine der beiden horizontalen Wände - nämlich die Bodenwand 7 und/oder die Deckenwand 12 - ver­ fahr- und/oder verformbar ausgebildet sein, um eine verkleinerte durchströmte Querschnitts­ fläche 10 des Düsenabschnitts 1 mit möglichst guter aerodynamischer und ggf. akustischer Qualität zu erhalten. Dazu ist eine Deckenwand 12 im Düsenabschnitt vorgesehen, die sich - ähnlich wie die beiden Seitenwände 3 - in einer ersten, der Ruheposition 12a an die feste Deckenaußenwand 8 anschmiegt (vergleiche Fig. 1b). In einer zweiten, der Arbeitsposition 12b ist die Deckenwand 12 auf die beiden verfahr- und verformten Seitenwände 3, die sich in ihrer jeweiligen zweiten, Arbeitsposition 3b befinden, abgesenkt und liegt auf den Oberkanten 33 der beiden Seitenwände 3 auf. Die Deckenwand 12 ist mit ihrer einströmseitigen Vorderkante 34 an der festen Deckenaußenwand 8 angebracht und als ganzes elastisch verformbar. Beim Absenken in ihre zweite, Arbeitsposition 12b wird die Deckenwand 12 elastisch verformt. Die Bodenwand 7 ist nicht verfahr- und/oder verformbar oder sonstwie bewegbar ausgebildet.

Die Erzeugung lokal unterschiedlicher Wandsteifigkeiten - z. B. durch Schichtung von Blechplatten 27 wie bei den Seitenwänden 3 - ist bei der Deckenwand 12 nicht notwendig, weil die Formkontur der Deckenwand 12 in ihrer Arbeitsposition 12b durch die Form der Oberkanten 33 der beiden in ihre jeweilige Arbeitsposition 3b verschwenkten Seitenwände 3 bestimmt wird. Es ist daher ausreichend, die Deckenwand 12 als einfaches, elastisch ver­ formbares Blechteil auszubilden. Es ist lediglich notwendig, die Deckenwand 12 mit einer derartigen Biegesteifigkeit auszulegen, daß in den Bereichen der Deckenwand 12, die nicht auf den Oberkanten 33 der Seitenwände 3 aufliegen, keine Knicke oder übermäßige Aus­ beulungen auftreten.

Da die Formgebung der Deckenwand 12 in ihrer ersten, Ruheposition 12a durch die feste Deckenaußenwand 8 bestimmt wird und in der zweiten, Arbeitsposition 12b durch die Form der Oberkante 33 der Seitenwände 3, ist für die gewünschte Verformung der Deckenwand 12 ein recht einfacher Mechanismus ausreichend. Dazu sind zwischen der Deckenwand 12 und der Deckenaußenwand 8 mehrere aufblasbare Hohlkörper 35 in Form längs mit der Windkanalströmungsrichtung 1c verlaufender Schläuche angeordnet, die jeweils mit mehreren Wandungsbereichen 36 an der strömungsabgewandten Seite 38 der Deckenwand angebracht sind und mit mehreren anderen gegenüberliegenden Wandungsbereichen 37 an der Deckenaußenwand 8 angebracht sind. Über Zuleitungen 39 können die Hohlkörper 35 evakuiert werden, so daß die Deckenwand 12 angehoben wird und sich an die feste Deckenaußenwand 8 anschmiegt. Preßt man umgekehrt Luft unter (möglichst für alle Hohlkörper 35 gleichem) Überdruck durch die Zuleitungen 39 in die Hohlkörper 35 hinein, so dehnen sich die aufblasbaren Hohlkörper 35 aus, und die Deckenwand 12 wird auf die Oberkanten 33 der beiden Seitenwände 3 abgesenkt und dort angedrückt.

Durch die Nutzung der aufblasbaren Hohlkörper 35 zur gezielten Verformung der verform­ baren Deckenwand 12 wird nicht nur eine einfache Konstruktion zur Verformung der Dec­ kenwand 12 erzielt, sondern es wird gleichzeitig erreicht, daß die Deckenwand 12 in ihrer verformten Arbeitsposition 12b mit einer längs der Oberkante 33 der Seitenwände 3 kon­ stanten Kraft auf diesen aufliegt. Dies sorgt einerseits dafür, daß längs der gesamten Ober­ kante 33 der Seitenwände 3 eine konstante Dichtkraft zwischen den Seitenwänden 3 und der Deckenwand 12 gegeben ist, so daß eine ausreichende und gleichmäßige Dichtheit an dieser Stelle erreicht wird; zusätzlich kann an dieser Stelle auch ein weiteres Dichtprofil vor­ handen sein. Andererseits wird verhindert, daß durch ansonsten mögliche örtliche Druck­ spitzen die Seitenwände 3 örtlich knicken oder ausbeulen.

Durch eine Anbringung jeweils mehrerer Wandungsbereiche 36 bzw. 37 der Hohlkörper 35 an der strömungsabgewandten Seite 38 der Deckenwand 12 bzw. an der Deckenaußenwand 8 wird sichergestellt, daß die Hohlkörper 35 sich beim Evakuieren nicht in allen drei Raumrichtungen vollständig zusammen ziehen können: die Blech-Deckenwand 12 und die feste Deckenaußenwand 8 wirken als versteifende äußere Elemente, die die Längsausdehnung der Hohlkörper 35 längs zur Windkanalströmungsrichtung 1c aufrecht erhalten. Das Zusammenziehen der aufblasbaren Hohlkörper 35 beim Evakuieren findet im wesentlichen vertikal quer zur Windkanalströmungsrichtung 1c statt, bis die Deckenwand 12 mit den dazwischen liegenden Hohlkörpern 35 mit der Deckenaußenwand 8 in Anlage kommt (siehe auch Fig. 5).

Alternativ kann auch ein einzelner Hohlkörper mit in Längsrichtung der Windkanalströmung 1c sowie horizontal quer zur Windkanalströmungsrichtung 1c versteifenden Elementen in seiner Wandung oder in seinem Inneren vorgesehen sein, die ein vollständiges Zusammenziehen des aufblasbaren Hohlkörpers bei seiner Evakuierung verhindern. In beiden Varianten wird dafür gesorgt, daß stets eine definierte Mindestauflagefläche der bzw. des Hohlkörper(s) 35 auf der strömungsabgewandten Seite 38 der Deckenwand 12 erhalten bleibt, so daß sichergestellt ist, daß die auf die verformbare Deckenwand 12 örtlich einwirkende Kraft zumindest im wesentlichen proportional zum Innendruck der bzw. des aufblasbaren Hohlkörper(s) 35 ist und so unzulässige örtliche Anpreßkraftspitzen, die zu einer Beschädigung der Deckenwand 12 und/oder der Seitenwände 3 führen könnten, vermieden werden.

Die dargestellten Kerngedanken der Erfindung erlauben zahlreiche Variationen der Erfin­ dung. Abweichend von dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem die Zugseile 18 gleichzeitig als Verfahrmittel 18a sowie als Verformmittel 29 wirken, ist es beispielsweise auch möglich, die Seitenwände 3 mittels aktiv motorisch bewegter Verfahrstangen zu bewegen und Zug­ seile lediglich zur gezielten Verformung der Seitenwände 3 einzusetzen. In diesem Fall wä­ ren Verfahrmittel 18a und Verformmittel 29 getrennt.

Die Fig. 5a und 7a, die den Ansichten der Fig. 5 und 7 entsprechen, zeigen eine Variante des ersten Ausführungsbeispiels der Fig. 1 bis 7. Bei dieser Variante sind die Verfahrmittel 18a und die Verformmittel 29 getrennt. Die Variante entspricht weitgehend dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 7; es wird daher lediglich auf die Unterschiede eingegangen. Gleiche Einzelheiten tragen gleiche Bezugszeichen.

Die Verformung der Blechtafel-Seitenwand 3 geschieht bei dieser Variante der Fig. 5a, 7a ebenfalls über als Verformmittel 29 wirkende Zugseile 18. Die Zugseile 18 werden über Umlenkrollen 21 von Seilzugmotoren 22 bewegt.

Die Zugseile 18 bewirken aber nicht gleichzeitig auch ein Verfahren der Seitenwand 3; dies geschieht vielmehr mittels als Verfahrmittel 18a wirkender Hubseile 18b. Die Hubseile 18b setzen seitenwandseitig an den Halteblechen 23 an, die mittels Schwenkgelenken 24, 25 einerseits an der Seitenaußenwand 4 und andererseits an der Blechtafel-Seitenwand 3 angelenkt sind. Die Hubseile 18b werden über Umlenkrollen 21a von Hubseilmotoren 22a bewegt die hinter Öffnungen 30a auf der Außenseite des dargestellten Fluidkanal- Düsenabschnitts 1 angebracht sind.

In der in Fig. 7a dargestellten zweiten Position 3b der Seitenwand 3, d. h. in der in den Querschnitt des Düsenabschnitts 1 hineinverfahrenen Arbeitsposition, ist die Seitenwand 3 durch ihre Gewichtskraft mit ihrer Unterkante 13 auf die Bodenwand 7 des Düsenabschnitts 1 abgestützt. In der in Fig. 5a dargestellten ersten Position 3a (der Ruheposition) ist die Seitenwand 3 durch entsprechende Betätigung der Hubseilmotoren 22a angehoben. Die Steuerung der Seilzugmotoren 22 und der Hubseilmotoren 22a ist dermaßen miteinander gekoppelt, daß die Zugseile 18 der Seitenwand 3 in der in Fig. 5a dargestellten angehobenen Position 3a der Seitenwand 3 nicht unter Zugbelastung stehen, so daß sich die Blechtafel-Seitenwand 3 eng an die zugehörige Seitenaußenwand 4 anlegen kann.

Selbstverständlich kann auch die Deckenwand 12 mittels anderer Mittel gezielt verformt werden. Beispielsweise ist es möglich, für das Aufbringen der Anpreßkraft der verformbaren Deckenwand 12 auf die Oberkanten 33 der Seitenwände 3 einen aufblasbaren Hohlkörper einzusetzen, der nicht in Wandungsbereichen 36, 37 mit der Deckenwand 12 und/oder der Deckenaußenwand 8 verbunden ist und auch keine stabilisierenden Elemente enthält. Die Position eines derartigen vereinfachten aufblasbaren Hohlkörpers gegenüber der Dec­ kenwand 12 und/oder der Deckenaußenwand 8 könnte z. B. dadurch festgelegt werden, daß er auf der strömungsabgewandten Seite 38 in der Nähe der Vorderkante 34 der Decken­ wand 12 an der Deckenaußenwand 8 angebracht ist. Die Rückstellkraft für das Anheben der Deckenwand 12 und das Anschmiegen der Deckenwand 12 an die Deckenaußenwand 8 könnte dann beispielsweise durch elastische Gummiseile aufgebracht werden, die einenends mit der Deckenwand 12 und anderenends mit der Deckenaußenwand 8 verbunden sind.

Die Fig. 8 und 9 zeigen als schematische perspektivische Ansicht bzw. als Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel 12c einer verformbaren Deckenwand für einen Fluidkanal- Düsenabschnitt 1.

Die verstellbare Deckenwand 12c ist aus horizontal und quer zur Fluidkanalströmungsrichtung 1c verlaufenden, aneinander beweglich angelenkten Lamellen 80 aufgebaut, die durch Streben 79 verstärkt sind. Das einströmseitige Deckenwandende 12d ist an der (nicht dargestellten) Deckenaußenwand 8 angelenkt. Am ausströmseitigen Deckenwandende 12e ist ein starrer Rahmen 57 angebracht. Mehrere Montageplatten 56 sind Bestandteil dieses Rahmens 57. An den Montageplatten 56 sind jeweils Unterhebel 59 und an diesen wiederum jeweils Oberhebel 60 gelenkig gelagert. Die Oberhebel 60 sind wiederum in Lagern 61 an einer Schiene 58 gelenkig gelagert, die Bestandteil der (nur im Ausbruch dargestellten) Deckenaußenwand 8 ist. Die unteren Gelenkpunkte der Oberhebel 60 sind durch eine Schubstange 62 verbunden. Alle vorgenannten Gelenklager besitzen eine horizontal und quer zur Strömungsrichtung 1c gerichtete Drehachse. Die Hebelanordnung entspricht zwei gekoppelten Viergelenk-Parallelogramm-Getrieben.

An den Montageplatten 56 ist jeweils ein Unterseil 68 befestigt das über eine Seilrolle 73 geführt und an einer Unterseiltrommel 69 angeschlagen ist. Die Unterseiltrommel 69 ist torsionssteif mit einer Unterwelle 70 verbunden, die in Lagern 71 aufgenommen ist. Die Unterwelle 70 wird durch einen Untermotor 72 angetrieben, der mittels eines Halters 74 an der Schiene 58 befestigt ist. Die Lager 71 sind ebenfalls an der Schiene 58 befestigt.

Am einströmseitigen Oberhebel 60 ist jeweils ein Oberseil 63 befestigt, das an einer Oberseiltrommel 64 angeschlagen ist. Die Oberseiltrommel 64 ist torsionssteif mit einer Oberwelle 65 verbunden, die in Lagern 66 aufgenommen ist. Die Oberwelle 65 wird durch einen Obermotor 67 angetrieben, der mittels eines Halters 75 an der Schiene 58 befestigt ist. Die Lager 66 sind ebenfalls an der Schiene 58 befestigt. Die Seilrolle 73 ist auf der Oberwelle 65 gelagert.

Mit der Oberwelle 65 ist ein Oberdrehgeber 76, und mit der Unterwelle 70 ist ein Unterdrehgeber 77 torsionssteif verbunden. Die Drehgeber 76, 77 und die Motoren 67, 72 stehen in elektrischem Wirkzusammenhang mit einer elektrischen Steuerung 78.

Durch die beiden, von der Hebelanordnung gebildeten, gekoppelten und einzeln ansteuerbaren Viergelenk-Parallelogrammgetriebe wird die verformbare Deckenwand 12c bei ihrer Verstellung so geführt, daß sich die Wand 12c bei einem Nachlassen von Oberseil 63 und Unterseil 68 unter ihrem Eigengewicht von ihrem einströmseitigen Ende 12d anfangend und dann fortlaufend vertikal auf die bereits in den Fluidkanal-Querschnitt 9 eingefahrenen Seitenwände 3 legt. Das Nachlassen des Oberseils 63 und den Unterseils 68 geschieht durch von der elektronischen Steuerung 78 gesteuerte Drehbewegungen der Motoren 67, 72. In der unteren, heruntergelassenen, auf die in den Fluidkanalquerschnitt 9 hineingefahrenen Seitenwände 3 aufgelegten Position der Deckenwand 12c liegen die Gelenkpunkte von Oberhebeln 60 und Unterhebeln 59 nicht in einer vertikalen Ebene übereinander. In der oberen, hochgezogenen Position der Deckenwand 12c legen sich die Hebel 59, 60 in die Montageplatte 56 des Rahmens 57 so ein, daß nur die Bauhöhe des Rahmens 57 als vertikale Störhöhe im Fluidkanal-Düsenabschnitt 1 vorhanden ist. Die Streben 79 verhindern ein Durchbeulen der Lamellen 80 der Deckenwand 12c und erhöhen gleichzeitig durch ihre Gewichtskraft die Gegenkraft zu der aus der Fluidkanalströmung resultierenden vertikalen Kraftkomponente auf die Deckenwand 12c. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Deckenwand 12c aus einer elastisch verformbaren Blechtafel statt aus einzelnen gelenkig miteinander verbundenen Lamellen 80 aufzubauen.

Die Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fluid­ kanaldüsenabschnitts 1 in schematischer Darstellung. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen wieder entsprechende Teile wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 7.

Die dargestellte verfahr- und verformbare Seitenwand 50 ist - ähnlich wie die verfahr- und verformbare Seitenwand 3 des ersten Ausführungsbeispiels der Fig. 1 bis 7 - in ihrer ersten Position 50a an die Kontur der festen Seitenaußenwand 4 angeschmiegt, während sie in einer zweiten Position 50b in den Fluidkanalquerschnitt 9 hinein verfahren ist. Ohne Einwirkung äußerer Kräfte ist - abweichend von dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 7 - die Ruheposition der Seitenwand 50 aber die zweite, in den Fluidkanalquerschnitt 9 hinein verfahrene Position 50b. Dafür sorgen entsprechende, unter elastischer Vorspannung stehende Abstandshalter 51, von denen zwei schematisch in der Fig. 10 angedeutet sind. Diese Abstandshalter 51 sind - ähnlich wie die Führungsstangen 14 des ersten Ausfüh­ rungsbeispiels der Fig. 1 bis 7 - beidenends in mit Anschlägen versehenen Schwenkge­ lenken gelagert, so daß die Seitenwand 50 im Ruhezustand federvorbelastet ihre wohldefi­ nierte zweite Position 50b einnimmt. Die Seitenwand 50 ist als elastische Blechtafel mit un­ terschiedlichen Wandstärken ausgebildet. Das einströmseitige Ende der Blechtafel-Seiten­ wand 50 ist durch einen vertikalen Schlitz 52 in der Seitenaußenwand 4 des Düsenab­ schnitts 1 hindurchgeführt und an einer außerhalb der Wärmeisolierschicht 2 des Düsenab­ schnitts 1 angeordneten, motorisch antreibbaren Zugtrommel 53 angebracht. Soll nun die verfahr- und verformbare Seitenwand 50 in ihre Arbeitsposition, nämlich in ihre erste Posi­ tion 50a an der Kontur der Seitenaußenwand 4, gebracht werden, so wird der Vorderbereich 54 der Seitenwand 50 zum Teil auf die Zugtrommel 53 durch eine motorische Drehung der­ selben aufgewickelt, so daß die Seitenwand 50 entgegen der Federvorspannung der ver­ schwenkbaren Abstandshalter 51 auf die Seitenaußenwand 4 hinzu bewegt wird und sich an diese anschmiegt. Dadurch wird die gesamte maximale Windkanalquerschnittsfläche 9 als durchströmte Querschnittsfläche 10 freigegeben.

Die Deckenwand 12 kann bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel der Fig. 10 und 11 ähnlich gestaltet sein wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 7. Aus Symmetriegründen wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 und 11 auch die Bodenwand als verformbare Bodenwand 7a ausgebildet, wobei der Verformungsmechanismus mittels mehrerer aufblasbarer Hohlkörper 35 im wesentlichen dem der Bodenwand 12 entspricht. Die Deckenwand 12, die Seitenwände 3 und/oder die Seitenwand 50 können wie beschrieben aus Metallblechen, aber beispielsweise auch aus Kunststofftafeln bestehen.

Wie aus dem vorstehenden deutlich geworden ist, wird es durch die Erfindung ermöglicht, die tatsächlich durchströmte Querschnittsfläche eines Fluidkanals, insbesondere eines Düsenabschnitts eines Windkanals, in kürzester Zeit "auf Knopfdruck" ohne zeitraubende Umbauarbeiten zu verändern. Die verfahr- und/oder verformbaren Wände gemäß der Erfindung können ohne wesentliche strukturelle Eingriffe zusätzlich zu bereits vorhandenen Außenwänden eines Windkanalabschnitts an diesen befestigt werden. Sind die neuartigen verfahr- und/oder verformbaren Wände an die Konturen der vorhandenen Außenwände angeschmiegt, so wird die aerodynamische Qualität des Windkanals praktisch nicht beeinflußt, und er kann wie gewohnt genutzt werden. Im verfahrenen und/oder verformten Zustand der Wände ergibt sich hingegen ein Windkanalabschnitt mit deutlich verringerter durchströmter Querschnittsfläche, so daß höhere Strömungsgeschwindigkeiten am Austritt des Düsenabschnitts erzielbar sind. Die dargestellten erfindungsgemäßen verfahr- und/oder verformbaren Wände eignen sich daher besonders zur Nachrüstung an bereits vorhandenen Windkanälen, insbesondere an Klimawindkanälen, da die Weiterbildungen gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung mit einer geringen Anzahl von kleinen Öffnungen bzw. Schlitzen in der Wärmeisolierschicht dieser Klimawindkanäle auskommen.

Selbstverständlich kann die Erfindung aber auch bei neu zu bauenden Fluidkanälen einge­ setzt werden. Dann müssen die festen, zusätzlichen Außenwände - bei den Ausführungs­ beispielen die beiden Seitenaußenwände 4 und die Deckenaußenwand 8 bzw. auch die Bodenaußenwand - nicht unbedingt als durchgehende Wände vorhanden sein, vielmehr sind beispielsweise gitterartige Stützstrukturen ausreichend, an die sich die verfahr- und/oder verformbaren eigentlichen Fluidkanalwände, die- dann einen Teil der Strömungsleitoberfläche des Fluidkanals bilden, anschmiegen können.

Bezugszeichenliste

1

Düsenabschnitt

1

a erster Unterabschnitt

1

b zweiter Unterabschnitt

1

c Strömungsrichtung

2

Wärmeisolierschicht

3

verfahr- und verformbare Seitenwand

3

a erste Position (Ruheposition)

3

b zweite Position (Arbeitsposition)

4

Seitenaußenwand

4

a äußere Stützstruktur

5

Vorderkante

6

Bereich

7

Bodenaußenwand

8

Deckenaußenwand

9

Querschnittsfläche

9

a Stützgestell

10

Durchströmte Querschnittsfläche

11

strömungsfreie Querschnittsfläche

12

Deckenwand

12

a erste Position (Ruheposition)

12

b zweite Position (Arbeitsposition)

12

c Deckenwand

12

d einströmseitiges Deckenwandende

12

e ausströmseitiges Deckenwandende

13

Unterkante

14

Führungsstangen

15

,

16

Schwenkgelenke

17

Dichtprofil

18

Zugseil

18

a Verfahrmittel

18

b Hubseil

19

strömungsabgewandte Seite

20

strömungszugewandte Seite

21

Umlenkrolle

21

a Umlenkrolle

22

Seilzugmotor

22

a Hubseilmotor

23

Halteblech

24

,

25

Schwenkgelenk

26

Führungsmittel

27

Blechplatte

28

Zugöse

29

Verformmittel

30

Öffnung

30

a Öffnung

31

Zuglasche

32

Anbringungsbereich

33

Oberkante

34

Vorderkante

35

Hohlkörper

36

Wandungsbereich

37

Wandungsbereich

38

strömungsabgewandte Seite

39

Zuleitung

50

Seitenwand

51

Abstandshalter

52

Schlitz

53

Zugtrommel

54

Vorderbereich

56

Montageplatte

57

Rahmen

58

Schiene

59

Unterhebel

60

Oberhebel

61

Lager

62

Schubstange

63

Oberseil

64

Oberseiltrommel

65

Oberwelle

66

Lagerstelle

67

Obermotor

68

Unterseil

69

Unterseiltrommel

70

Unterwelle

71

Lagerstelle

72

Untermotor

73

Seilrolle

74

Halter

75

Halter

76

Oberdrehgeber

77

Unterdrehgeber

78

Steuerung

79

Strebe

80

Lamelle

Claims (36)

1. Verformbare Wand (3, 50), insbesondere zumindest einen Teil der Strömungsleitoberfläche eines Fluidkanalabschnitts (1) ausbildende verformbare Wand (3, 50), zur Beeinflussung einer Strömung, insbesondere zur Veränderung der durchströmten Querschnittsfläche (10) des Fluidkanalabschnitts (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (3, 50) lokal unterschiedliche Biegesteifigkeiten zur Erzielung einer fluiddynamisch günstigen Formgebung in einem verformten Zustand (3b) aufweist.

2. Verformbare Wand (3, 50) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (3, 50) als tafelförmiges Element, insbesondere als Blechtafel, ausgebildet ist.

3. Verformbare Wand (3, 50) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lokal unterschiedlichen Biegesteifigkeiten durch lokal unterschiedliche Wandstärken ausgebildet sind.

4. Verformbare Wand (3, 50) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lokal unterschiedlichen Wandstärken mittels lokal unterschiedlicher Anzahlen von aufeinander angeordneten plattenförmigen Elementen (27a), insbesondere Blechplatten (27), ausgebildet sind.

5. Verformbare Wand (3, 50) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der strömungszugewandten Seite (20) der Wand (3, 50) ein durchgehendes plattenförmiges Element (27a) angeordnet ist.

6. Verformbare Wand (3, 50) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch lokal unterschiedliche Wandstärken hervorgerufene Materialstufen ausschließlich auf der strömungsabgewandten Seite (19) der Wand (3, 50) angeordnet sind.

7. Verformbare Wand (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Zugseile (18) als Verformmittel (29) zur Verformung der Wand (3) dienen.

8. Verformbare Wand (3) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugseile (18) an der strömungsabgewandten Seite (19) der Wand (3) ansetzen.

9. Verformbare Wand (3, 50) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der strömungsabgewandten Seite (19) der Wand (3) einströmseitig mindestens eine Zuglasche (31) angebracht ist, an der die Zugseile (18) ansetzen.

10. Verformbare Wand (3) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugrichtung der Zugseile (18) im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung (1c) liegt.

11. Verformbare Wand (3, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (3, 50) zumindest einen Teil eines Fluidkanaldüsenabschnitts (1) ausbildet.

12. Verfahrbare Wand (3, 50), die einen Teil der Strömungsleitoberfläche eines Fluidkanalabschnitts (1) ausbildet und zwischen mindestens zwei Positionen (3a, 3b; 50a, 50b) verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (3, 50) in einer ersten Position (3a, 50a) an einer der Fluidkanalströmung abgewandten äußeren Stützstruktur (4a), insbesondere einer strömungsabgewandten Außenwand (4), des Fluidkanalabschnitts (1) anliegt, während sie in einer zweiten Position (3b, 50b) im wesentlichen von der äußeren Stützstruktur (4a) beabstandet ist und einströmseitig an einem anderen Teil der Strömungsleitoberfläche des Fluidkanalabschnitts (1) anliegt.

13. Verfahrbare Wand (3, 50) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (3, 50) mittels Führungsmitteln (26), insbesondere Führungsschienen und/oder -stangen (14) und/oder -hebeln (23), und von den Führungsmitteln (26) getrennter, gesonderter Verfahrmittel (18a), insbesondere Zugseilen (18) oder Hubseilen (18b), geführt verfahrbar ist.

14. Verfahrbare Wand (3, 50), die zumindest einen Teil der Strömungsleitoberfläche eines Fluidkanalabschnitts (1) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (3, 50) mittels Führungsmitteln (26), insbesondere Führungsschienen und/oder -stangen (14) und/oder -hebeln (23), und von den Führungsmitteln (26) getrennter, gesonderter Verfahrmittel (18a), insbesondere Zugseilen (18) oder Hubseilen (18b), geführt verfahrbar ist.

15. Verfahrbare Wand (3, 50) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (3, 50) als tafelförmiges Element, insbesondere als Blechtafel, ausgebildet ist.

16. Verfahrbare Wand (3, 50) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die verfahrbare Wand (3, 50) mittels der gleichzeitig auch als Verformmittel (29) dienenden Verfahrmittel (18a), insbesondere der Zugseile (18), gleichzeitig auch verformbar ist.

17. Verfahrbare Wand (3) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrmittel (18a) an der strömungsabgewandten Seite (19) der verfahrbaren Wand (3) ansetzende Zugseile (18) umfassen.

18. Verfahrbare Wand (3) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß an der strömungsabgewandten Seite (19) der verfahrbaren Wand (3) einströmseitig mindestens eine Zuglasche (31) angebracht ist, an der die Zugseile (18) ansetzen.

19. Verfahrbare Wand (3) nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet daß die Zugrichtung der Zugseile (18) im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung (1c) liegt.

20. Verfahrbare Wand (3) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (3) mittels Verfahrmitteln (18a), insbesondere Hubseilen (18b) und/oder Verfahrstangen und/oder -hebeln, verfahrbar ist und mittels von den Verfahrmitteln (18a) getrennter, gesonderter Verformmittel (29), insbesondere Zugseilen (18), verformbar ist.

21. Verfahrbare Wand (3, 50) nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (3, 50) lokal unterschiedliche Biegesteifigkeiten zur Erzielung einer fluiddynamisch günstigen Formgebung in einem verformten Zustand aufweist.

22. Verfahrbare Wand (3, 50) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die lokal unterschiedlichen Biegesteifigkeiten durch lokal unterschiedliche Wandstärken ausgebildet sind.

23. Verfahrbare Wand (3, 50) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die lokal unterschiedlichen Wandstärken mittels lokal unterschiedlicher Anzahlen von aufeinander angeordneten plattenförmigen Elementen (27a), insbesondere Blechplatten (27), ausgebildet sind.

24. Verfahrbare Wand (3, 50) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß auf der strömungszugewandten Seite (20) der Wand (3, 50) ein durchgehendes plattenförmiges Element (27a) angeordnet ist.

25. Verfahrbare Wand (3, 50) nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß durch lokal unterschiedliche Wandstärken hervorgerufene Materialstufen ausschließlich auf der strömungsabgewandten Seite (19) der Wand (3, 50) angeordnet sind.

26. Verfahrbare Wand (50) nach einem der Ansprüche 12 bis 16 oder 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein einströmseitiger Abschnitt (54) der Wand (50) durch eine Öffnung (Schlitz 52) in einem anderen Teil der Strömungsleitoberfläche des Fluidkanalabschnitts (1) hindurch bewegbar ist.

27. Verfahrbare Wand (3, 50) nach einem der Ansprüche 12 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand zumindest einen Teil eines Fluidkanaldüsenabschnitts (1) ausbildet.

28. Verfahrbare und verformbare Wand, die zumindest einen Teil der Strömungsleitoberfläche eines Fluidkanalabschnitts ausbildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand mittels Verfahrmitteln (18a), insbesondere Hubseilen (18b) und/oder Verfahrstangen und/oder -hebeln, verfahrbar ist und mittels von den Verfahrmitteln (18a) getrennter, gesonderter Verformmittel (29), insbesondere Zugseilen (18), verformbar ist.

29. Verfahrbare und verformbare Wand nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand zumindest einen Teil eines Fluidkanaldüsenabschnitts ausbildet.

30. Fluidkanalabschnitt (1) mit zumindest im wesentlichen rechteckigem Querschnitt (9) und zumindest lokal veränderbarer durchströmter Querschnittsfläche (10), mit Seitenwänden (3, 3), einer Bodenwand (7) und einer Deckenwand (12, 12c), die jeweils einen Teil der Strömungsleitoberfläche des Fluidkanaldüsenabschnitts (1) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Seitenwand (3) in den Fluidkanalabschnitt (1) hinein verfahrbar und/oder verformbar ist, wobei sie in einem verfahrenen und/oder verformten Zustand (3b) an die Bodenwand (7) des Fluidkanalabschnitts (1) unmittelbar oder mittelbar anschließt und daß die Deckenwand (12, 12c) in den Fluidkanalabschnitt (1) hinein verfahrbar und/oder verformbar ist, wobei sie in einem verfahrenen und/oder verformten Zustand (12b) zumindest teilweise auf mindestens einer verfahrenen und/oder verformten Seitenwand (3) aufliegt.

31. Fluidkanalabschnitt (1) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenwand (12) als plattenförmiges Element, insbesondere als Blechplatte, ausgebildet ist.

32. Fluidkanalabschnitt (1) nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenwand (12) mittels eines oder mehrerer aufblasbarer Hohlkörper (35) verfahrbar und/oder verformbar ist.

33. Fluidkanalabschnitt (1) nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Hohlkörper (35) mit jeweils mindestens einem Wandungsbereich (36) an der Deckenwand (12) angebracht bzw. einstückig mit ihr ausgebildet sind.

34. Fluidkanalabschnitt (1) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenwand (12c) zumindest abschnittsweise aus quer zur Fluidkanalströmungsrichtung (1c) verlaufenden, zumindest teilweise aneinander beweglich angelenkten Lamellenstreifen aufgebaut ist.

35. Fluidkanalabschnitt (1) nach Anspruch 30 oder 31 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenwand (12, 12c) in ihrem verfahrenen und/oder verformten Zustand (12b) mittels Seilen (Oberseil 63, Unterseil 68) von der verfahrenen und/oder verformten Seitenwand (3) wieder abhebbar ist.

36. Fluidkanalabschnitt (1) nach einem der Ansprüche 30 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (3, 3), die Bodenwand (7) und die Deckenwand (12, 12c) zumindest einen Teil eines Fluidkanaldüsenabschnitts (1) ausbilden.