工業風洞

工業風洞(industrial wind tunnel)用於進行固定(橋樑等建築物)或移動(機車車輛等)物體受氣流運動作用的試驗裝置。工業風洞是在針對航空類高速風洞而言的滿足一般工業生產試驗研究所用的風洞,風速上1.55m/s~45 m/s,風洞有效截面積4m2~50 m2。

基本介紹

  • 中文名:工業風洞
  • 外文名:ndustrial wind tunnel
  • 風速上:1.55m/s~45 m/s
  • 風洞有效:截面積4m2~50 m2
設備結構,工業套用,

設備結構

風洞是一個環狀的風道,由風機、風道組成。風道首尾相連,氣流在風道中循環流動。
整車風洞內部設計效果圖整車風洞內部設計效果圖
整車風洞內部設計效果圖
風速由風機產生和控制,實現不同速度的穩定空氣流場,風機一般採用先進的可控矽調速裝置驅動,實現風機轉動的無級調速。在風道中可布置若干個試驗區段,並實現不同風速,這樣一次開機可實現不同試驗工作同時進行,在試驗段,要保證氣流流動均勻穩定。為了測定氣流運動對試驗品的作用,在試驗區試驗模型一般放置於可精確測量的天平上,另外還要配置其他測試儀器,如應力、風速等測試儀。為了模擬試驗模型受不同風向的作用,放置模型的工作平台一般具有轉動功能。

工業套用

鐵路機車車輛,特別是高速列車,在運行中受到空氣相對流動作用,產生阻力,機車車輛周圍的氣壓和氣流也在發生變化,特別是在列車通過隧道和列車相對開行(會車)時,這種氣流作用會更加明顯。為此,必須進行列車的氣動力學的研究,研究的主要手段是採用風洞試驗。比例模型放置在試驗段的試驗平台上,試驗時測定列車風阻力、列車周圍氣場和流場等。
風洞風洞
飛行器(包括飛機、直升機、巡航飛彈等)在風洞中的試驗內容主要有測力試驗(測量作用於模型的空氣動力,如升力、阻力等,確定飛行性能);測壓試驗(測量作用於模型表面壓力分布,確定飛機載荷和強度);布局選型試驗 (模型各部件做成多套,可以更換組合,選擇最佳的飛機布局和外形)等等。隨著飛行器性能的提高和改進;風洞試驗所需要的時間不斷增加。40年代,研製一架螺旋槳飛機,風洞試驗時間是幾百小時。至70年代初,一架噴氣式客機的風洞試驗時間是4-5萬小時。太空飛行器(如洲際飛彈、衛星、宇宙飛船等)大部分航行在大氣層外,基本上與空氣無關,但其發射和返回是在大氣層中,仍然需要在風洞中進行試驗。如美國的太空梭,在不同風洞中總共進行了10萬小時的試驗。

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