風洞實驗室有哪些種類?
- 發(fā)表時間:2022-12-01
- 來源:網絡
風洞實驗室的種類很多,有不同的分類方法。按實驗段氣流速度大小來區(qū)分,可以分為低速、高速和高超聲速風洞。
風洞即風洞實驗室,它是進行空氣動力實驗最常用、最有效的工具之一。

低速風洞
在低速風洞中,常用能量比Er衡量風洞運行的經濟性。式中v0和A0分別為實驗段氣流速度和截面積;ρ為空氣密度;η和N分別為驅動裝置系統(tǒng)效率和電機的輸入功率。對于閉口實驗段風洞Er為3~6。
雷諾數(shù)Re是低速風洞實驗的主要模擬參數(shù),但由于實驗對象和項目不同,有時尚需模擬另一些參數(shù),在重力起作用的一些場合下(如尾旋、投放和動力模型實驗等)還需模擬弗勞德數(shù)Fr,在直升機實驗中尚需模擬飛行馬赫數(shù)和旋翼翼尖馬赫數(shù)等。
高速風洞
實驗段內氣流馬赫數(shù)為0.4~4.5的風洞。按馬赫數(shù)范圍劃分,高速風洞可分為亞聲速風洞、跨聲速風洞和超聲速風洞。
亞聲速風洞
風洞的馬赫數(shù)為0.4~0.7。結構形式和工作原理同低速風洞相仿,只是運轉所需的功率比低速風洞大一些。
跨聲速風洞
風洞的馬赫數(shù)為0.5~1.3。diyi座跨聲速風洞是美國航空咨詢委員會(NACA)在1947年建成的。它是一座開閉比為12.5%、實驗段直徑為 308.4毫米的開縫壁風洞。此后跨聲速風洞發(fā)展很快,到50年代就已建設了一大批實驗段口徑大于1米的模型實驗風洞。
超聲速風洞
洞內氣流馬赫數(shù)為1.5~4.5的風洞。風洞中氣流在進入實驗段前經過一個拉瓦爾管而達到超聲速。只要噴管前后壓力比足夠大,實驗段內氣流的速度只取決于實驗段截面積對噴管喉道截面積之比。第一座超聲速風洞是普朗特于1905年在德國格丁根建造的,實驗馬數(shù)可達到1.5。
高超聲速風洞
馬赫數(shù)大于5的超聲速風洞。主要用于、人造衛(wèi)星、航天飛機的模型實驗。實驗項目通常有氣動力、壓力、傳熱測量和流場顯示,還有動穩(wěn)定性、低熔點模型燒蝕、質量引射和粒子侵蝕測量等
。高超聲速風洞主要有常規(guī)高超聲速風洞、低密度風洞、激波風洞、熱沖風洞等形式。
常規(guī)高超聲速風洞
它是在超聲速風洞的基礎上發(fā)展起來的。常規(guī)高超聲速風洞的運行原理與超聲速風洞相似,主要差別在于前者須給氣體加熱。常規(guī)高超聲速風洞的典型氣動性能以實驗馬赫數(shù)和單位雷諾數(shù)來表征。以空氣作實驗氣體的典型風洞的實驗馬赫數(shù)為5~14,每米雷諾數(shù)的量級為3×106。
低密度風洞
形成稀薄(低密度)氣體流動的高超聲速風洞。它為研制航天器提供高空飛行的氣動環(huán)境,也是研究稀薄氣體動力學的實驗工具。低密度風洞主要進行滑移流態(tài)和過渡流態(tài)下的實驗,主要模擬克努曾數(shù)、馬赫數(shù)、物面平均溫度和滯止溫度(氣體速度變成零時的溫度)之比(約為0.06~1)等參數(shù),以及高溫低壓下的真實氣體效應。
利用激波壓縮實驗氣體,再用定常膨脹方法產生高超聲速實驗氣流的風洞。它由一個激波管和連接在它后面的噴管等風洞主要部件組成。在激波管和噴管之間用膜片(第二膜片)隔開,噴管后面被抽成真空。
熱沖風洞
利用電弧脈沖放電定容地加熱和壓縮實驗氣體,產生高超聲速氣流的風洞。熱沖風洞的實驗氣流是準定常流動(見非定常流動),實驗時間約20~200毫秒;實驗過程中弧室氣體壓力和溫度取決于實驗條件和時間,與高超聲速風洞和激波風洞相比大約要低10~50%。
所以要瞬時、同步地測量實驗過程中實驗段的氣流參量和模型上的氣動力特性,并采用一套專門的數(shù)據(jù)處理技術。熱沖風洞的研制開始于20世紀50年代初,略后于激波風洞。
專用風洞
為了滿足各種特殊實驗的需要,還可采用各種專用風洞,冰風洞供研究飛機穿過云霧飛行時飛機表面局部結冰現(xiàn)象。
尾旋風洞供研究飛機尾旋飛行特性之用。這種風洞的實驗段垂直放置,氣流上吹呈碟形速度分布,而且風速可以迅速改變,能托住尾旋模型使其不致下墜。
汽車風洞
汽車風洞有模型風洞、實車風洞和氣候風洞等,模型風洞較實車風洞小很多,其投資及使用成本也相對小些。
在模型風洞中只能對縮小比例的模型進行試驗,其試驗精度也相對低些。實車風洞則很大,建設費用及使用費用極高。
目前世界上的實車風洞還不多,主要集中在日、美、德、法、意等國的大汽車公司。
氣候風洞主要是模擬氣候環(huán)境,用來測定汽車的一般性能(如空洞性能等)的風洞。
本文由風洞實驗室廠家偉思儀器收集整理自網絡,僅供學習和參考!
- 2025-10-31電波暗室:現(xiàn)代電子設備測試的關鍵設施
- 2025-10-20四立柱道路模擬試驗臺用于汽車領域介紹
- 2025-09-08溫濕振三綜合試驗機常見問題
- 2025-09-04積冰凍雨試驗箱常見問題分析及解決?
- 2025-08-25發(fā)動機測功機常見故障分析
- 2025-07-28高頻垂直水平振動臺常見故障
- 2025-07-21垂直式液壓沖擊試驗臺的作用講解?
- 2025-07-17甲醛釋放艙常見故障有哪些?
- 2025-07-07燃油蒸發(fā)排放試驗艙:守護環(huán)境的精密衛(wèi)士
- 2025-06-23四立柱道路模擬試驗臺主要測試的內容有哪些?
- 2025-06-19偉思儀器再談熱真空試驗艙的功能?
- 2025-06-09晶間腐蝕試驗機:守護金屬材料安全的關鍵利器
- 2025-06-03六自由度振動臺常見故障有哪些?
- 2025-05-26復合式鹽霧試驗機常見故障
- 2025-05-22測試材料強度利器脈沖爆破試驗臺
- 2025-05-12溫濕振三綜合試驗機的作用和優(yōu)勢有哪些?
-
無掩膜光刻機
無掩膜光刻機是一款高精度、高效能的光刻設備,專為微納米技術、MEMS、光學元件制造等領域設計。 -
原子力顯微鏡
原子力顯微鏡是一款領先的高分辨率表面分析工具,專為精確研究樣品表面結構設計。憑借其納米級的超高分辨率,原子力顯微鏡可以提供極為詳細的表面信息。 -
運動控制機柜
運動控制機柜是一款面向大型自動化系統(tǒng)及復雜多軸聯(lián)動場景的高性能運動控制設備。該產品集成度高、穩(wěn)定性強,具備多軸同步控制能力, -
運動控制機箱
運動控制機柜是一款專為中小型自動化應用設計的高效控制設備,適用于各種機器人、自動化設備及小型系統(tǒng)的運動控制需求。 -
正置金相顯微鏡
正置金相顯微鏡是一款專為金相分析、材料科學研究 和工業(yè)檢測而設計的高精度光學顯微鏡。其優(yōu)化的正置結構布局、卓越的光學性能以及人性化的設計,使得這款顯微鏡在多個領域得到了廣泛應用,特別是在金屬材料的微觀 -
戰(zhàn)士心理生理訓練模擬系統(tǒng)
環(huán)境視頻音頻仿真功能,模擬風聲、水流聲、蟲鳴鳥叫聲、雨聲、雷聲等特殊環(huán)境中的常見聲音;環(huán)境嗅感仿真功能,仿真一種或多種混合嗅感,包含血腥味硝煙味、尸臭味、樹葉腐爛變質味、海腥 -
模擬壓載艙條件試驗箱
模擬壓載艙條件試驗箱可用于確定汽車電子產品、電池、氫燃料電池汽車、飛機零配件、火箭零配件、材料等在高原氣候、高空環(huán)境、高濕、低濕、恒定濕熱、溫度循環(huán)變化、濕度環(huán)境下的性能表現(xiàn),驗證產品承受環(huán)境變化的能 -
光老練氣候模擬試驗箱
光老練試驗箱用燈光模擬外界太陽自然照射下的環(huán)境條件來進行光伏產品的老化測試,主要包含試驗箱結構、光照系統(tǒng)、制熱和循環(huán)系統(tǒng)、冷凍系統(tǒng)、控制模塊、安全模塊、測量模塊等。

