風(fēng)洞和風(fēng)洞實驗 風(fēng)洞是進行空氣動力學(xué)實驗的一種主要設(shè)備,幾乎絕大多數(shù)的空氣動力學(xué)實驗都在各種類型的風(fēng)洞中進行。
風(fēng)洞的原理是使用動力裝置在一個專門設(shè)計的管道內(nèi)驅(qū)動一股可控氣流,使其流過安置在實驗段的靜止模型,模擬實物在靜止空氣中的運動。測量作用在模型上的空氣動力,觀測模型表面及周圍的流動現(xiàn)象。
根據(jù)相似理論將實驗結(jié)果整理成可用于實物的相似準數(shù)。實驗段是風(fēng)洞的中心部件,實驗段流場應(yīng)模擬真實流場,其氣流品質(zhì)如均勻度、穩(wěn)定度(指參數(shù)隨時間變化的情況)、湍流度等,應(yīng)達到一定指標。
風(fēng)洞主要按實驗段速度范圍分類,速度范圍不同,其工作原理、型式、結(jié)構(gòu)及典型尺寸也各異。
低速風(fēng)洞:實驗段速度范圍為0~100 米/秒或馬赫數(shù)Ma=0~0.3左右 ;亞聲速風(fēng)洞:Ma=0.3~0.8左右;跨聲速風(fēng)洞:Ma=0.8 ~1.4(或1.2)左右;超聲速風(fēng)洞:Ma=1.5~5.0左右;高超聲速風(fēng)洞Ma=5.0~10(或12);高焓高超聲速風(fēng)洞Ma>10(或12)。
風(fēng)洞實驗的主要優(yōu)點是:
?、賹嶒灄l件(包括氣流狀態(tài)和模型狀態(tài)兩方面)易于控制。
?、诹鲃訁?shù)可各自獨立變化。
?、勰P挽o止,測量方便而且容易準確。
?、芤话悴皇艽髿猸h(huán)境變化的影響。
?、?與其他空氣動力學(xué)實驗手段相比,價廉、可靠等。缺點是難以滿足全部相似準數(shù)相等,存在洞壁和模型支架干擾等,但可通過數(shù)據(jù)修正方法部分或大部克服。 風(fēng)洞實驗的主要項目有測力實驗、測壓實驗、傳熱實驗、動態(tài)模型實驗和流態(tài)觀測實驗等。
測力和測壓實驗是測定作用于模型或模型部件(如飛行器模型中的一個機翼等)的氣動力及表
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