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风洞实验测量方法主要有

发布时间:2023-04-23 15:46:52

Ⅰ 风洞实验是如何进行的

风洞是进行空气动力学实验的一种主要设备,几乎绝大多数的空气动力学实验都在各种类型的风洞中进行。风洞的原理是使用动力装置在兆磨一个专门设计的管道内驱动一股可控气流,使其流过安置在实验段的静止模型,模拟实物在静止空气中的运动。测量作用在模型上扒陵的空气动力,观测模型表面及周围的流动现象。根据相似理论将实验结果整理成可用于实物的相似准数。实验段是风洞的中心部件,实验段流场应模拟真实流场,其气流品质如均匀度、稳定度(指参数随时间变化的情况)、湍流度等,应达到一定指标。风洞主要按实验段速度范围分类,速度范围不同,其工作原理、型式、结构及典型尺寸也各异。低速风洞:实验段速度范围为0~100 米/秒或马赫数Ma=0~0.3左右 ;亚声速风洞:Ma=0.3~0.8左右;跨声速风洞:Ma=0.8 ~1.4(或1.2)左右;超声速风洞:Ma=1.5~5.0左右;高超声速风洞Ma=5.0~10(或12);高焓高超声速风洞Ma>10(或12)。风洞实验的主要优点是:①实验条件(包括气流状态和模型状态两方面)易于控制。②流动参数可各自独立变化。③模型静止,测量方便而且容易准确。④一般不受大气环春猜戚境变化的影响 。⑤ 与其他空气动力学实验手段相比,价廉、可靠等。缺点是难以满足全部相似准数相等,存在洞壁和模型支架干扰等,但可通过数据修正方法部分或大部克服。

风洞实验的主要项目有测力实验、测压实验、传热实验、动态模型实验和流态观测实验等。测力和测压实验是测定作用于模型或模型部件(如飞行器模型中的一个机翼等)的气动力及表面压强分布,多用于为飞行器设计提供气动特性数据。传热实验主要用于研究超声速或高超声速飞行器上的气动加热现象。动态模型实验包括颤振、抖振和动稳定性实验等 ,要求模型除满足几何相似外还能模拟实物的结构刚度、质量分布和变形。流态观测实验广泛用于研究流动的基本现象和机理。计算机在风洞实验中的应用极大地提高了实验的自动化、高效率和高精度的水平。

Ⅱ 对大型客机进行风洞实验,使用了什么方法

使用了高雷诺数试验、空气动力试验、气动弹性风洞试验等一系列用于数据修正的方法,建立起一套从陆扒渗“风洞数据”到“真实数据”的修正模型,保证试验数据的有效性。

高雷诺数风洞是用增加气流总压,降低气流总温或采用重气体或增大模型尺寸等方法,使试验雷诺数接近于飞机实际飞行雷诺数的风洞。

气动弹性试验的中心内容是飞机颤振特性研究,因此这里重点介早脊绍颤振飞行试验。

(2)风洞实验测量方法主要有扩展阅读

风洞实验的理论依据是运动相对性原理和流动相似性原理。根据相对性原理,飞机在静止空气中飞行所受到的空气动力,与飞机静止不动、空气以同样的速度反方向吹来,两者的作用是一样的。

但飞机迎风面积比较大,如机翼翼展小的几米、十几米,大的几十米(波音747是60米),使迎风面积如此大的气流以相当于飞行的速度吹过来,其动力消耗将是惊人的。

根据相似性原理,可以将飞机做成几何相似的小尺度模型,只要保持某些相似参数一致,试验的气流速度此返在一定范围内也可以低于飞行速度,并可以根据试验结果推算出真实飞行时作用于飞机的空气动力。

Ⅲ 汽车空气动力学的试验方法

进行汽车空气动力学试验的主要设施就是汽车薯笑风洞,汽车工程需要通过风洞试验解决的主要问题可以归纳成如下几个方面:空气动力稳定性、升力、空气阻力、通风、气流噪声、污染发动机和传动装置的散势、风窗雨刮器的功能、汽车的气候环境适应性等。 1、模型风洞试验法。
用汽车比例模型在风洞中进行试验,模型的常用比例一般为3/8、1/4、1/5、1/10及全尺寸1﹕1模型。模型一般不动,空气流过模型,应满足必要的相似条件,与实车在静止空气中运行具有相同的物理规律。这种试验方法的优点是测量方便,气流参数如速度、压强等易于控制,试验不受气候变化的影响。其缺数历含点是试验的流场一般不能与实车运行的流场完全相似,特别是洞壁和模型支架会对模型产生干扰,故试验数据一般都要进行修正。
2、实车风洞试验法。
用实车在风洞中进行试验。
3、实车道路试验法。
用实车在试车场进行试验。 风洞试验分为定性和定量测量。
1、天平测力法。
适用气动力天平测出作用在模型上的空气动力,即测出在直角坐标系中沿三个坐标轴的力和绕三个坐标轴的力矩,可测六分量亦可测其中一个或几个分量。气动力天平结构很多,有机械式天平和电阻应变片式两类。
2、压强的测量。
⑴车身表面的静压测量,通常在模型表面上沿法向开小孔,测量局部静压,为提高测量准确度,应注意侧压孔直径d在0.52mm,h/d大于2,测压孔的轴线应与壁面垂直,孔内壁应光滑,孔烂渗口应无刺或导角,孔口表面无凹坑或凸起,顺流动方向物面上该点处的压强梯度不应很大。
⑵压强分布测量,测出模型表面的压强分布,研究汽车绕流状态。
3、流态显示试验。
汽车表面的流态显示
① 丝线法②油膜法③烟流法。

Ⅳ 风洞从流动方式和试验结构上来说主要有哪些方式

从流动方式上分:闭口回流式风洞和开口回流式风洞。实验结构上分:封闭式风洞和敞开式风洞。

Ⅳ 汽车风洞测试是测什么

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。

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