低密度風洞，天文學術語，風洞試驗段氣流的密度低，因而壓力也低。所以，在低密度風洞中作氣動試驗面臨一系列與低密度流動有關的特殊問題。氣流品質、支桿干擾、風洞振動、環境溫度等多種因素的振動都會對測量結果帶來明顯的影響，甚至導致測量的失敗。所以，和常規風洞相比，低密度風洞測量技術相對要複雜一些。
基本介紹
- 中文名：低密度風洞
- 外文名：Low density wind tunnel
- 壓力：低
- 影響因素：風洞振動、環境溫度等
- 難度：大
- 領域：航空航天
組成,特點,難點,
組成
石墨電阻加熱器用於加熱氣流,使前室氣流總溫達到防止試驗段氣流冷凝所需要的溫度。給石墨電阻加熱器供電的大功率直流電源系統由感應調壓器、整流變壓器、矽整流器組成石該直流電源額定功率為360研,輸出直流電壓為0~60V,輸出直流電流為0一6000A。
擴壓器的作用是使超聲速氣流通過它時減速,以減少對真空系統抽氣速率的要求。
主氣源系統由中壓氣罐及有關閥門管路組成。中壓氣罐工作壓力為6.4飾a。試驗時,先開送氣閥,後開球閥,調節調壓閥,使前室壓力達到需要值。真空系統主要由真空泵、真空罐和真空球組成。
特點
從測量技術來看,由於所模擬的環境中氣流密度低,同時,為了儘量模擬高空環境,往往要求把試驗模型做得盡童小一些。因此,無論是流場的環境參數或者模型表面的氣動參數,低密度風洞中通常要求試驗數據的精確度又較高。顯然,這種小的測量參數、高精度側量是一個棘手的難題。由於測量參數的數值小,各種因素的干擾影響相對也就大。這就給測量技術帶來了不少新問題。例如,在模型的測力試驗中,力的量級通常為克級,有的為毫克級。試驗中氣流品質、支桿干擾、風洞振動、環境溫度等多種因素的振動都會對測量結果帶來明顯的影響,甚至導致測量的失敗。所以,和常規風洞相比,低密度風洞測量技術相對要複雜一些。
低密度風洞
難點
1）多級葉片風扇設計。由於低密度條件下風扇效率會降低，採用多級葉片風扇設計可以提高風扇效率，進而提高試驗段馬赫數。
2）風扇驅動電機外置。驅動風扇的電機不放在風洞內部，而設定於風洞外，驅動電機通過一根長軸伸入到風洞內驅動風扇轉動。這樣可以避免電機散熱對風洞內氣流溫度的影響；而且避免了電機冷卻裝置設定在風洞內的諸多不便，同時冷卻效率也可大大提高。
3）雙層試驗段設計。在試驗段的外部再包裹一層真空殼體，既便於快速進行模型安裝，又便於攻角機構等試驗裝置的安裝布置。
