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風洞實驗測量方法主要有

發布時間:2023-04-23 15:46:52

Ⅰ 風洞實驗是如何進行的

風洞是進行空氣動力學實驗的一種主要設備,幾乎絕大多數的空氣動力學實驗都在各種類型的風洞中進行。風洞的原理是使用動力裝置在兆磨一個專門設計的管道內驅動一股可控氣流,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。測量作用在模型上扒陵的空氣動力,觀測模型表面及周圍的流動現象。根據相似理論將實驗結果整理成可用於實物的相似准數。實驗段是風洞的中心部件,實驗段流場應模擬真實流場,其氣流品質如均勻度、穩定度(指參數隨時間變化的情況)、湍流度等,應達到一定指標。風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、結構及典型尺寸也各異。低速風洞:實驗段速度范圍為0~100 米/秒或馬赫數Ma=0~0.3左右 ;亞聲速風洞:Ma=0.3~0.8左右;跨聲速風洞:Ma=0.8 ~1.4(或1.2)左右;超聲速風洞:Ma=1.5~5.0左右;高超聲速風洞Ma=5.0~10(或12);高焓高超聲速風洞Ma>10(或12)。風洞實驗的主要優點是:①實驗條件(包括氣流狀態和模型狀態兩方面)易於控制。②流動參數可各自獨立變化。③模型靜止,測量方便而且容易准確。④一般不受大氣環春猜戚境變化的影響 。⑤ 與其他空氣動力學實驗手段相比,價廉、可靠等。缺點是難以滿足全部相似准數相等,存在洞壁和模型支架干擾等,但可通過數據修正方法部分或大部克服。

風洞實驗的主要項目有測力實驗、測壓實驗、傳熱實驗、動態模型實驗和流態觀測實驗等。測力和測壓實驗是測定作用於模型或模型部件(如飛行器模型中的一個機翼等)的氣動力及表面壓強分布,多用於為飛行器設計提供氣動特性數據。傳熱實驗主要用於研究超聲速或高超聲速飛行器上的氣動加熱現象。動態模型實驗包括顫振、抖振和動穩定性實驗等 ,要求模型除滿足幾何相似外還能模擬實物的結構剛度、質量分布和變形。流態觀測實驗廣泛用於研究流動的基本現象和機理。計算機在風洞實驗中的應用極大地提高了實驗的自動化、高效率和高精度的水平。

Ⅱ 對大型客機進行風洞實驗,使用了什麼方法

使用了高雷諾數試驗、空氣動力試驗、氣動彈性風洞試驗等一系列用於數據修正的方法,建立起一套從陸扒滲「風洞數據」到「真實數據」的修正模型,保證試驗數據的有效性。

高雷諾數風洞是用增加氣流總壓,降低氣流總溫或採用重氣體或增大模型尺寸等方法,使試驗雷諾數接近於飛機實際飛行雷諾數的風洞。

氣動彈性試驗的中心內容是飛機顫振特性研究,因此這里重點介早脊紹顫振飛行試驗。

(2)風洞實驗測量方法主要有擴展閱讀

風洞實驗的理論依據是運動相對性原理和流動相似性原理。根據相對性原理,飛機在靜止空氣中飛行所受到的空氣動力,與飛機靜止不動、空氣以同樣的速度反方向吹來,兩者的作用是一樣的。

但飛機迎風面積比較大,如機翼翼展小的幾米、十幾米,大的幾十米(波音747是60米),使迎風面積如此大的氣流以相當於飛行的速度吹過來,其動力消耗將是驚人的。

根據相似性原理,可以將飛機做成幾何相似的小尺度模型,只要保持某些相似參數一致,試驗的氣流速度此返在一定范圍內也可以低於飛行速度,並可以根據試驗結果推算出真實飛行時作用於飛機的空氣動力。

Ⅲ 汽車空氣動力學的試驗方法

進行汽車空氣動力學試驗的主要設施就是汽車薯笑風洞,汽車工程需要通過風洞試驗解決的主要問題可以歸納成如下幾個方面:空氣動力穩定性、升力、空氣阻力、通風、氣流雜訊、污染發動機和傳動裝置的散勢、風窗雨刮器的功能、汽車的氣候環境適應性等。 1、模型風洞試驗法。
用汽車比例模型在風洞中進行試驗,模型的常用比例一般為3/8、1/4、1/5、1/10及全尺寸1﹕1模型。模型一般不動,空氣流過模型,應滿足必要的相似條件,與實車在靜止空氣中運行具有相同的物理規律。這種試驗方法的優點是測量方便,氣流參數如速度、壓強等易於控制,試驗不受氣候變化的影響。其缺數歷含點是試驗的流場一般不能與實車運行的流場完全相似,特別是洞壁和模型支架會對模型產生干擾,故試驗數據一般都要進行修正。
2、實車風洞試驗法。
用實車在風洞中進行試驗。
3、實車道路試驗法。
用實車在試車場進行試驗。 風洞試驗分為定性和定量測量。
1、天平測力法。
適用氣動力天平測出作用在模型上的空氣動力,即測出在直角坐標系中沿三個坐標軸的力和繞三個坐標軸的力矩,可測六分量亦可測其中一個或幾個分量。氣動力天平結構很多,有機械式天平和電阻應變片式兩類。
2、壓強的測量。
⑴車身表面的靜壓測量,通常在模型表面上沿法向開小孔,測量局部靜壓,為提高測量准確度,應注意側壓孔直徑d在0.52mm,h/d大於2,測壓孔的軸線應與壁面垂直,孔內壁應光滑,孔爛滲口應無刺或導角,孔口表面無凹坑或凸起,順流動方向物面上該點處的壓強梯度不應很大。
⑵壓強分布測量,測出模型表面的壓強分布,研究汽車繞流狀態。
3、流態顯示試驗。
汽車表面的流態顯示
① 絲線法②油膜法③煙流法。

Ⅳ 風洞從流動方式和試驗結構上來說主要有哪些方式

從流動方式上分:閉口迴流式風洞和開口迴流式風洞。實驗結構上分:封閉式風洞和敞開式風洞。

Ⅳ 汽車風洞測試是測什麼

汽車風洞就是用來研究汽車空氣動力學的一種大型試驗設施。
其實風洞不是個洞,而是一條大型隧道或管道,裡面有一個巨型扇葉,能產生一股強勁氣流。氣流經過一些風格柵,減少渦流產生後才進人試驗室。風洞的最大作用是用來測量汽車的風阻,風阻的大小用風阻系數CD表示,風阻系數越小,說明它受空氣阻力影響越小。
當然,除了用來測量風阻外,風洞還可以用來研究氣流繞過車身時所產生的效應,如升力、下壓力,還可以模擬不同的氣候環境,如炎熱二寒冷、下雨或下雪等情況。這樣,工程師們便可以知道汽車在不同環境下的工作情況,特別是冷卻水箱散熱、制動器散熱等問題。 新車在造型設計階段,必須將汽車製成風洞試驗模型進行風洞試驗,以便改進汽車的形狀,提高空氣動力性能。+按照尺寸的大小,風洞可分為供縮小比例模型試驗的風洞和供整車試驗的大型風洞,按照氣流流動的形式,風洞又可分為直流式和迴流式兩種。
用道路試驗的辦法,不可能同時測得空氣作用力的6個分力,因而風洞試驗就成為研究汽車空氣動力性能的最有效的手段,風洞是在飛機製造業最先應用的。從20世紀60年代起,世界各大汽車公司和有關機構開始建立自己的風洞試驗室。如大眾汽車公司的多用途風洞實驗室可模擬多種環境條件下的汽車風洞實驗,空氣溫度可在-30-45度調節,濕度為5%-95%,最大風速為180km/h。
目前我國最大型的風洞是中國航空動力研究所的風洞實驗室。它主要承擔中國航天和航空機械的風洞實驗任務,也可用作汽車、建築物、運動設備的風洞實驗,最大風速100n/s。風洞的洞體由收縮段2、試驗段3和擴散段5組成。在電動機8帶動的風扇7作用下,空氣從蜂窩柵1(起整流作用)進入風洞,經收縮段加速而進入試驗段,再經擴散段流出。在試驗段3中放置汽車模型4,其下部的固定裝置9與測定6個分力的天平相連,通過工作室10中的相關儀器可測定汽車承受空氣作用力的情況。風洞試驗還可測定汽車模型表面的壓力分布情況以及藉助於煙、絲帶、油膜等顯示汽車周圍的氣流流動情況。

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