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【航空航天】科学趣谈:风洞面面观
令狐小冲 2015-11-26
导语

各种风洞面面观

风洞就是用来产生人造气流(人造风)的管道。在这种管道中能造成一段气流均匀流动的区域,汽车风洞试验就在这段风洞中进行。汽车风洞中用来产生强大气流的风扇是很大的,比如奔驰公司的汽车风洞,其风扇直径就达8.5m,驱动风扇的电动功率高达4000kW,风洞内用来进行实车试验段的空气流速达 270km/h。建造一个这样规模的汽车风洞往往需要耗资数亿美元,甚至10多亿,而且每做一次汽车风洞试验的费用也是相当大的。

低速风洞

实验段气流速度在130米/秒以下(马赫数≤0.4)的风洞。


                                 NF-3全机低速风洞对“运-8”模型进行吹风试验

高速风洞

实验段内气流马赫数为0.4~4.5的风洞。按马赫数范围划分,高速风洞可分为亚声速风洞、跨声速风洞和超声速风洞。

【1】亚声速风洞

风洞的马赫数为0.4~0.7。结构形式和工作原理同低速风洞相彷,只是运转所需的功率比低速风洞大一些。

【2】跨声速风洞

风洞的马赫数为 0.5~1.3。

                                    
                                           欧洲跨声速风洞ETW。

【3】超声速风洞

洞内气流马赫数为1.5~4.5的风洞。第一座超声速风洞是普朗特于1905年在德国格丁根建造的,实验马数可达到1.5。1920年A.布泽曼改进 了喷管设计,得到了均匀超声速流场。1945年德国已拥有实验段直径约 1米的超声速风洞。50年代,世界上出现了一批供飞行器模型实验的超声速风洞,其中最大的是美国的4.88米×4.88米的超声速风洞。

                                         NASA位于弗吉尼亚的超声速风洞

现在建设的许多风洞,往往突破了上述亚声速、跨声速和超声速单一速度的范围,可以在一个风洞内进行亚声速、跨声速和超声速实验。这种风洞称为三声速风洞。

高超声速风洞

马赫数大于 5的超声速风洞。主要用于导弹、人造卫星、航天飞机的模型实验。实验项目通常有气动力、压力、传热测量和流场显示,还有动稳定性、低熔点模型烧蚀、质量引射和粒子侵蚀测量等。

高超声速风洞主要有常规高超声速风洞、低密度风洞、激波风洞、热冲风洞等形式。


(本文转载自超级工程一览的博客,http://blog.sina.com.cn/chinatop10)


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文章评论(1)
令狐小冲[清华大学]

涨知识啊

1059天前 | 回复
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作者 令狐小冲

博士生

清华大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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