本技术涉及螺旋桨，尤其涉及一种立式涵道螺旋桨拉力教学实验演示装置。
背景技术：
1、涵道风扇式螺旋桨，是一种在自由螺旋桨的外围设置涵道的推进装置，广泛应用于各种交通工具尤其是航空器中例如涵道风扇飞行器，直升机涵道尾桨，航模电动涵道风扇和水上飞机动力等。螺旋桨和涵道的剖面被称为翼型，螺旋桨在工作时通过旋转带动周围空气运动，流经翼型剖面的气流速度由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成，空气流过螺旋桨和涵道剖面时，由于气流受翼型形状影响导致不同位置的气流速度发生改变，因此翼型会受到由气流压强分布而形成的气动力，沿飞行器飞行方向的是拉力，与螺旋桨旋转方向相反的是阻力，螺旋桨及其涵道拉力的产生与气流具有紧密的相关性，气流的重要的参数包括气流的压强分布。
2、涵道螺旋桨拉力测试及其演示实验可以作为高等教育实验教学环节的一部分，可有助于航空航天类专业学生对空气动力相关知识的进一步理解，但是现有的有关螺旋桨测试的装置多是仅关注于螺旋桨和涵道的推拉力的测试，例如申请号为 202310154158.3的中国发明专利《一种测量螺旋桨涵道气动力性能的装置及方法》，再如申请号为201910170498.9的中国发明专利《一种无人机螺旋桨气动性能测试平台》，其均未有涉及到影响拉力的气流压强分布测试，不利于学生对螺旋桨和涵道拉力产生原理进行更好的理解；
3、并且影响螺旋桨拉力的因素除了螺旋桨的几何参数外，还有工作状况，例如来流风速，而今现有装置无法对来流风速对螺旋桨拉力的影响进行演示，限制了其演示实验内容。因此，有必要对现有技术进行改进，提供不仅可以对气流流场压强分布与涵道与螺旋桨拉力的关系进行实验演示，也可对不同来流风速对螺旋桨和涵道拉力影响的涵道螺旋桨拉力教学实验演示装置，有利于学生更好地对空气动力相关知识进行更为深入的理解与掌握。
技术实现思路
1、因此，基于以上背景，本实用新型对现有技术进行改进，提供一种立式涵道螺旋桨拉力教学实验演示装置，其不仅可对涵道和螺旋桨的拉力进行实验演示，并且通过对静压测压管和总压测压管对气流流场的压强分布的测试，可对涵道和螺旋桨的拉力产生的原理和特点进行演示；并可通过与风机连接的风洞涵道实现采用不同来流风速对螺旋桨和涵道拉力的影响进行实验演示，以利于学生可更好地对空气动力相关知识进行更为深入的理解与掌握。
2、本实用新型提供的技术方案为：
3、一种立式涵道螺旋桨拉力教学实验演示装置，其包括支撑机构和涵道螺旋桨机构，所述涵道螺旋桨机构包括涵道外壳、螺旋桨和螺旋桨驱动机构，所述螺旋桨设于涵道外壳内；所述螺旋桨驱动机构驱动螺旋桨旋转；
4、其还包括数据采集机构；
5、所述支撑机构包括立式支撑框架，所述立式支撑框用于支撑涵道螺旋桨机构和数据采集机构；
6、所述数据采集机构包括气流压强采集机构和拉力采集机构：其中所述气流压强采集机构包括静压测压管和总压测压管；所述静压测压管穿过所述涵道外壳，沿涵道外壳壁面轴向均匀分布；所述总压测压管分别位于涵道外壳的上方和下方，径向均匀分布；
7、所述拉力采集机构包括第一拉力传感器和第二拉力传感器，所述第一拉力传感器用于检测涵道外壳所受拉力，所述第二拉力传感器用于检测螺旋桨所受拉力。
8、进一步地，其还包括风洞涵道，所述风洞涵道位于涵道外壳的上方，所述风洞涵道的上方连接有风机，所述风机通过风洞涵道输送不同风速的气流。
9、进一步地，所述立式支撑框架的上方设有保护罩壳，所述涵道外壳位于保护罩壳内。
10、进一步地，所述保护罩壳的其中相对两侧的上方设有槽孔，所述第一拉力传感器安装于槽孔内；
11、所述第一拉力传感器通过连接板与涵道外壳连接。
12、进一步地，所述静压测压管通过穿孔穿过保护罩壳，所述穿孔的直径大于静压测压管的外径。
13、进一步地，所述螺旋桨驱动机构包括纵向的支撑柱、电机安装底座和电机，所述支撑柱与电机安装底座之间安装第二拉力传感器，所述电机的转动轴连接螺旋桨。
14、进一步地，所述螺旋桨通过螺旋桨安装底座111可拆卸的与电机109连接。
15、采取上述技术方案，具有的有益效果如下：
16、本实用新型结构合理，实验演示内容更多，更有利于学生更好地对空气动力相关知识进行更为深入的理解与掌握；
17、①本实用新型不仅可对涵道和螺旋桨的拉力进行实验演示，并且通过静压测压管和总压测压管对气流的压强分布进行测试，以对涵道和螺旋桨的拉力与气流的压强分布的关系进行实验演示，即可对涵道和螺旋桨的拉力产生的原理和特点进行实验演示；
18、②本实用新型通过与风机连接的风洞涵道可模拟不同来流风速，对来流风速对涵道和螺旋桨的拉力的影响进行实验演示；
19、③本实用新型通过在涵道外壳外设有保护罩壳，可避免螺旋桨运行时射桨伤人的风险，以提高装置操作的安全性；
20、④本实用新型通过可拆卸的螺旋桨，可对不同规格的螺旋桨进行更换，可对不同规格的螺旋桨进行演示。
1.一种立式涵道螺旋桨拉力教学实验演示装置，其包括支撑机构和涵道螺旋桨机构，所述涵道螺旋桨机构包括涵道外壳、螺旋桨和螺旋桨驱动机构，所述螺旋桨设于涵道外壳内；所述螺旋桨驱动机构驱动螺旋桨旋转；其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种立式涵道螺旋桨拉力教学实验演示装置，其特征在于，其还包括风洞涵道，所述风洞涵道位于涵道外壳的上方，所述风洞涵道的上方连接有风机，所述风机通过风洞涵道输送不同风速的气流。
3.根据权利要求1所述的一种立式涵道螺旋桨拉力教学实验演示装置，其特征在于，所述立式支撑框架的上方设有保护罩壳，所述涵道外壳位于保护罩壳内。
4.根据权利要求3所述的一种立式涵道螺旋桨拉力教学实验演示装置，其特征在于，所述保护罩壳的其中相对两侧的上方设有槽孔，所述第一拉力传感器安装于槽孔内；
5.根据权利要求3所述的一种立式涵道螺旋桨拉力教学实验演示装置，其特征在于，所述静压测压管通过穿孔穿过保护罩壳，所述穿孔的直径大于静压测压管的外径。
6.根据权利要求1所述的一种立式涵道螺旋桨拉力教学实验演示装置，其特征在于，所述螺旋桨驱动机构包括纵向的支撑柱、电机安装底座和电机，所述支撑柱与电机安装底座之间安装第二拉力传感器，所述电机的转动轴连接螺旋桨。
7.根据权利要求6所述的一种立式涵道螺旋桨拉力教学实验演示装置，其特征在于，所述螺旋桨通过螺旋桨安装底座可拆卸的与电机连接。
