风洞试验:流体力学方面的风洞实验指在风洞中安置飞行器或其他物体模型,研究气体流动及其与模型的相互作用,以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法,而在昆虫化学生态学方面则是在一个有流通空气的矩形空间中,观察活体虫子对气味物质的行为反应的实验。
什么是风洞试验?
什么是风洞
风洞一般称之为风洞试验。简单地讲,就是依据运动的相对性原理,将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中,人为制造气流流过,以此模拟空中各种复杂的飞行状态,获取试验数据。这是现代飞机、导弹、火箭等研制定型和生产的“绿色通道”。简单的说,风洞就是在地面上人为地创造一个“天空”。至于我们国家的风洞为什么会选择建在大山深处,那是历史原因造成的。
发达国家如何发展空气动力学
空气动力学是目前世界科学领域里最为活跃、最具有发展潜力的学科之一。世界各发达国家对空气动力学的发展都给予了高度重视,不惜花费巨额资金建设空气动力试验设施并开展研究工作。
美国早在80年代中期出台的震撼全球的超级跨世纪工程——“星球大战”计划中,就曾把作为基础学科的空气动力学放在非常突出的重要位置上。的确,如果不先在空气动力学上获得重大突破,这个将耗资1万亿美元的超级工程,很多关键技术将无法解决。紧接着在1985年发表的“美国航空航天2000年”中,也把空气动力学列为需要解决的七个问题中的第一个。而剩下的六个问题中还有四个与空气动力学有关。这使美国花费巨额投资研制了每秒20亿次的超级计算机专门为空气动力学研究服务。
前苏联在“十月革命”胜利后的第二年,列宁就下令组建了国家空气动力研究机构——中央流体动力研究院,并任命“俄罗斯航空之父”茹可夫斯基担任院长,这一决策为前苏联成为世界上另一个航天大国奠定了坚实的基础。二次大战之前,斯大林曾下令建造了世界上第一座可用于进行整架飞机试验的全尺寸风洞。与美国相比,前苏联在空气动力学的整体水平上毫不逊色,甚至在许多方面都领先于美国,它在航空航天领域取得的一系列成就足以说明这一点。
英、法两国在二次大战前均为名列前茅的老牌航空先进国家,然而战后他们突然发现自己比美、苏等国落后了一截,于是两国重振旗鼓、奋起直追。在战后第二年,法国政府便决定把因战争和被占领分散到全国各地的研究机构组织到一起,组建了国家空气动力研究机构,并在阿尔卑斯山腹地开始创建莫当试验中心,堪称世界一流的大功率空气动力试验风洞设备。曾经发明了世界上第一座风洞的英国人更是不甘落后,除了政府加强对空气动力学的领导规划之外,充分利用大学进行基础学科的研究。据有关资料透露,在英国的46所大学里,至少有30个以上高水平的空气动力研究试验室。
日本在战后受到限制的情况下,航空工业曾有过长达8年的空白。但在此期间,其基础研究——空气动力学则进展神速。仅60年代,就先后仿制出11种飞机,自行设计8种飞机。
什么是汽车风洞实验?
汽车风洞就是用来研究汽车空气动力学的一种大型试验设施。其实风洞不是个洞,而是一条大型隧道或管道,里面有一个巨型扇叶,能产生一股强劲气流。气流经过一些风格栅,减少涡流产生后才进人试验室。风洞的最大作用是用来测量汽车的风阻,风阻的大小用风阻系数CD表示,风阻系数越小,说明它受空气阻力影响越小。当然,除了用来测量风阻外,风洞还可以用来研究气流绕过车身时所产生的效应,如升力、下压力,还可以模拟不同的气候环境,如炎热二寒冷、下雨或下雪等情况。这样,工程师们便可以知道汽车在不同环境下的工作情况,特别是冷却水箱散热、制动器散热等问题。 新车在造型设计阶段,必须将汽车制成风洞试验模型进行风洞试验,以便改进汽车的形状,提高空气动力性能。+按照尺寸的大小,风洞可分为供缩小比例模型试验的风洞和供整车试验的大型风洞,按照气流流动的形式,风洞又可分为直流式和回流式两种。用道路试验的办法,不可能同时测得空气作用力的6个分力,因而风洞试验就成为研究汽车空气动力性能的最有效的手段,风洞是在飞机制造业最先应用的。从20世纪60年代起,世界各大汽车公司和有关机构开始建立自己的风洞试验室。如大众汽车公司的多用途风洞实验室可模拟多种环境条件下的汽车风洞实验,空气温度可在-30-45度调节,湿度为5%-95%,最大风速为180km/h。 目前我国最大型的风洞是中国航空动力研究所的风洞实验室。它主要承担中国航天和航空机械的风洞实验任务,也可用作汽车、建筑物、运动设备的风洞实验,最大风速100n/s。风洞的洞体由收缩段2、试验段3和扩散段5组成。在电动机8带动的风扇7作用下,空气从蜂窝栅1(起整流作用)进入风洞,经收缩段加速而进入试验段,再经扩散段流出。在试验段3中放置汽车模型4,其下部的固定装置9与测定6个分力的天平相连,通过工作室10中的相关仪器可测定汽车承受空气作用力的情况。风洞试验还可测定汽车模型表面的压力分布情况以及借助于烟、丝带、油膜等显示汽车周围的气流流动情况。
什么是风洞,有什么作用?
风洞指的是风洞实验室,是以人工的方式产生并且控制气流,用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况,并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备,它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一。
风洞实验是飞行器研制工作中的一个不可缺少的组成部分。它不仅在航空和航天工程的研究和发展中起着重要作用,随着工业空气动力学的发展,在交通运输、房屋建筑、风能利用等领域更是不可或缺的。这种实验方法,流动条件容易控制。实验时,常将模型或实物固定在风洞中进行反复吹风,通过测控仪器和设备取得实验数据。
风洞实验中,需要用支架把模型支撑在气流中。支架的存在,产生对模型流场的干扰,称为支架干扰。虽然可以通过试验方法修正支架的影响,但很难修正干净。近来,正发展起一种称为"磁悬模型"的技术。在试验段内产生一可控的磁场,通过磁力使模型悬浮在气流中。
扩展资料实验原理
风洞一般称之为风洞试验。简单地说,就是依据运动的相对性原理,将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中,人为制造气流流过,以此模拟空中各种复杂的飞行状态,获取试验数据。这是现代飞机、导弹、火箭等研制定型和生产的“绿色通道”。简单的说,风洞就是在地面上人为地创造一个“天空”。至于我们国家的风洞为什么会选择建在大山深处,那是历史原因造成的。
风洞试验中,天平测量得到的模型气动力在转换到气流坐标系上时会因为模型迎角测量的误差引入模型气动力系数误差,而此误差在一些条件下可以占到总的气动力系数误差的25%。因此,准确的迎角测量技术是获得高精度气动特性试验数据的基础。风洞试验数据精确度的先进指标要求模型的阻力系数误差在马赫数Ma位于0.4~0.9的范围内时不超过0.0001,这就要求模型迎角的测量误差不能超过0.01°。
参考资料来源:百度百科-风洞
参考资料来源:百度百科-风洞试验
风洞试验是什么?为什么战斗机都要进行风洞试验?
风洞实验就是讲各种模型放入风洞进行吹风实验,以获取模型在各种大气条件下的启动性能。主要是考察模型的稳定性、操纵性等数据。只有模型成熟才能真正的出产品。战斗机也有模型,所以必须进行风洞吹风实验,亚洲最大的风洞就位于我国。
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