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位置：中華職工學習網 >> 職工學習中心 >> 機電產品裝配人員 >> 航天器結構強度溫度環(huán)境試驗人員 >> 正文

標題：風洞和風洞實驗
日期：2007/6/29 源自:中華職工學習網	【字體：】

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(shù)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)相似理論將實驗結果整理成可用于實物的相似準數(shù)。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(wěn)定度（指參數(shù)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(shù)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(yōu)點是：①實驗條件（包括氣流狀態(tài)和模型狀態(tài)兩方面）易于控制。②流動參數(shù)可各自獨立變化。③模型靜止，測量方便而且容易準確。④一般不受大氣環(huán)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）的氣動力及表面壓強分布，多用于為飛行器設計提供氣動特性數(shù)據(jù)。傳熱實驗主要用于研究超聲速或高超聲速飛行器上的氣動加熱現(xiàn)象。動態(tài)模型實驗包括顫振、抖振和動穩(wěn)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(tài)觀測實驗廣泛用于研究流動的基本現(xiàn)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。

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