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风洞试验

什么是风洞

风洞一般称之为风洞试验。

简单地讲,就是依据运动的相对性原理,将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中,人为制造气流流过,以此模拟空中各种复杂的飞行状态,获取试验数据。

这是现代飞机、导弹、火箭等研制定型和生产的“绿色通道”。

简单的说,风洞就是在地面上人为地创造一个“天空”。

至于我们国家的风洞为什么会选择建在大山深处,那是历史原因造成的。

发达国家如何发展空气动力学

空气动力学是目前世界科学领域里最为活跃、最具有发展潜力的学科之一。

世界各发达国家对空气动力学的发展都给予了高度重视,不惜花费巨额资金建设空气动力试验设施并开展研究工作。

美国早在80年代中期出台的震撼全球的超级跨世纪工程——“星球大战”计划中,就曾把作为基础学科的空气动力学放在非常突出的重要位置上。

的确,如果不先在空气动力学上获得重大突破,这个将耗资1万亿美元的超级工程,很多关键技术将无法解决。

紧接着在1985年发表的“美国航空航天2000年”中,也把空气动力学列为需要解决的七个问题中的第一个。

而剩下的六个问题中还有四个与空气动力学有关。

这使美国花费巨额投资研制了每秒20亿次的超级计算机专门为空气动力学研究服务。

前苏联在“十月革命”胜利后的第二年,列宁就下令组建了国家空气动力研究机构——中央流体动力研究院,并任命“俄罗斯航空之父”茹可夫斯基担任院长,这一决策为前苏联成为世界上另一个航天大国奠定了坚实的基础。

二次大战之前,斯大林曾下令建造了世界上第一座可用于进行整架飞机试验的全尺寸风洞。

与美国相比,前苏联在空气动力学的整体水平上毫不逊色,甚至在许多方面都领先于美国,它在航空航天领域取得的一系列成就足以说明这一点。

英、法两国在二次大战前均为名列前茅的老牌航空先进国家,然而战后他们突然发现自己比美、苏等国落后了一截,于是两国重振旗鼓、奋起直追。

在战后第二年,法国政府便决定把因战争和被占领分散到全国各地的研究机构组织到一起,组建了国家空气动力研究机构,并在阿尔卑斯山腹地开始创建莫当试验中心,堪称世界一流的大功率空气动力试验风洞设备。

曾经发明了世界上第一座风洞的英国人更是不甘落后,除了政府加强对空气动力学的领导规划之外,充分利用大学进行基础学科的研究。

据有关资料透露,在英国的46所大学里,至少有30个以上高水平的空气动力研究试验室。

日本在战后受到限制的情况下,航空工业曾有过长达8年的空白。

但在此期间,其基础研究——空气动力学则进展神速。

仅60年代,就先后仿制出11种飞机,自行设计8种飞机。

风洞试验

流体力学方面的风洞实验指在风洞中安置飞行器或其他物体模型,研究气体流动及其与模型的相互作用,以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法;而在昆虫化学生态学方面则是在一个有流通空气的矩形空间中,观察活体虫子对气味物质的行为反应的实验。

1实验分类2实验原理3发展历史4不足之处5实验优点6其他应用7观察方法

1实验分类

空气动力学实验分实物实验和模型实验两大类。

实物实验如飞机飞行实验和导弹实弹发射实验等,不会发生模型和环境等模拟失真问题,一直是鉴定飞行器气动性能和校准其他实验结果的最终手段,这类实验的费用昂贵,条件也难控制,而且不可能在产品研制的初始阶段进行,故空气动力学实验一般多指模型实验。

空气动力学实验按空气(或其他气体)与模型(或实物)产生相对运动的方式不同可分为3类:

①空气运动,模型不动,如风洞实验。

②空气静止,物体或模型运动,如飞行实验、模型自由飞实验(有动力或无动力飞行器模型在空气中飞行而进行实验)、火箭橇实验(用火箭推进的在轨道上高速行驶的滑车携带模型进行实验)、旋臂实验(旋臂机携带模型旋转而进行实验)等。

③空气和模型都运动,如风洞自由飞实验(相对风洞气流投射模型而进行实验)、尾旋实验(在尾旋风洞上升气流中投入模型,并使其进入尾旋状态而进行实验)等。

进行模型实验时,应保证模型流场与真实流场之间的相似,即除保证模型与实物几何相似以外,还应使两个流场有关的相似准数,如雷诺数、马赫数、普朗特数等对应相等(见流体力学相似准数)。

实际

  飞机风洞实验

上,在一般模型实验(如风洞实验)条件下,很难保证这些相似准数全部相等,只能根据具体情况使主要相似准数相等或达到自准范围。

例如涉及粘性或阻力的实验应使雷诺数相等;对于可压缩流动的实验,必须保证马赫数相等,等等。

应该满足而未能满足相似准数相等而导致的实验误差,有时也可通过数据修正予以消除,如雷诺数修正。

洞壁和模型支架对流场的干扰也应修正。

空气动力学实验主要测量气流参数,观测流动现象和状态,测定作用在模型上的气动力等。

实验结果一般都整理成无量纲的相似准数,以便从模型推广到实物。

2实验原理

风洞一般称之为风洞试验。

简单地讲,就是依据运动的相对性原理,将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中,人为制造气流流过,以此模拟空中各种复杂的飞行状态,获取试验数据。

这是现代飞机、导弹、火

  风洞

箭等研制定型和生产的“绿色通道”。

简单的说,风洞就是在地面上人为地创造一个“天空”。

至于我们国家的风洞为什么会选择建在大山深处,那是历史原因造成的。

3发展历史

空气动力学是目前世界科学领域里最为活跃、最具有发展潜力的学科之一。

世界各发达国家对空气动力学的发展都给予了高度重视,不惜花费巨额资金建设空气动力试验设施并开展研究工作。

美国早在80年代中期出台的震撼全球的超级跨世纪工程——“星球大战”计划中,就曾把作为基础学科的空气动力学放在非常突出的重要位置上。

的确,如果不先在空气动力学上获得重大突破,这个将耗资1万亿美元的超级工程,很多关键技术将无法解决。

紧接着在1985年发表的“美国航空航天2000年”中,也把空气动力学列为需要解决的七个问题中的第一个。

而剩下的六个问题中还有四个与空气动力学有关。

这使美国花费巨额投资研制了每秒20亿次的超级计算机专门为空气动力学研究服务。

前苏联在“十月革命”胜利后的第二年,列宁就下令组建了国家空气动力研究机构——中央流体动力研究院,并任命“俄罗斯航空之父”茹可夫斯基担任院长,这一决策为前苏联成为世界上另一个航天大国奠定了坚实的基础。

二次大战之前,斯大林曾下令建造了世界上第一座可用于进行整架飞机试验的全尺寸风洞。

与美国相比,前苏联在空气动力学的整体水平上毫不逊色,甚至在许多方面都领先于美国,它在航空航天领域取得的一系列成就足以说明这一点。

英、法两国在二次大战前均为名列前茅的老牌航空先进国家,然而战后他们突然发现自己比美、苏等国落后了一截,于是两国重振旗鼓、奋起直追。

在战后第二年,法国政府便决定把因战争和被占领分散到全国各地的研究机构组织到一起,组建了国家空气动力研究机构,并在阿尔卑斯山腹地开始创建莫当试验中心,堪称世界一流的大功率空气动力试验风洞设备。

曾经发明了世界上第一座风洞的英国人更是不甘落后,除了政府加强对空气动力学的领导规划之外,充分利用大学进行基础学科的研究。

据有关资料透露,在英国的46所大学里,至少有30个以上高水平的空气动力研究试验室。

日本在战后受到限制的情况下,航空工业曾有过长达8年的空白。

但在此期间,其基础研究——空气动力学则进展神速。

仅60年代,就先后仿制出11种飞机,自行设计8种飞机。

4不足之处

风洞实验既然是一种模拟实验,不可能完全准确。

概括地说,风洞实验固有的模拟不足主要有以下三个方面。

与此同时,相应也发展了许多克服这些不足或修正其影响的方法。

1.边界效应或边界干扰

真实飞行时,静止大气是无边界的。

而在风洞中,气流是有边界的,边界的存在限制了边界

附近的流线弯曲,使风洞流场有别于真实飞行的流场。

其影响统称为边界效应或边界干扰。

克服的方法是尽量把风洞试验段做得大一些(风洞总尺寸也相应增大),并限制或缩小模型尺度,减小边界干扰的影响。

但这将导致风洞造价和驱动功率的大幅度增加,而模型尺度太小会使雷诺数变小。

近年来发展起一种称为"自修正风洞"的技术。

风洞试验段壁面做成弹性和可调的。

试验过程中,利用计算机,粗略而快速地计算相当于壁面处流线应有的真实形状,使试验段壁面与之逼近,从而基本上消除边界干扰。

2.支架干扰

风洞实验中,需要用支架把模型支撑在气流中。

支架的存在,产生对模型流场的干扰,称为支架干扰。

虽然可以通过试验方法修正支架的影响,但很难修正干净。

近来,正发展起一种称为"磁悬模型"的技术。

在试验段内产生一可控的磁场,通过磁力使模型悬浮在气流中。

3.相似准则不能满足的影响

风洞实验的理论基础是相似原理。

相似原理要求风洞流场与真实飞行流场之间满足所有的相似准则,或两个流场对应的所有相似准则数相等。

风洞试验很难完全满足。

最常见的主要相似准则不满足是亚跨声速风洞的雷诺数不够。

以波音737飞机为例,它在巡航高度(9000m)上,以巡航速度(927km/h)飞行,雷诺数为2.4×107,而在3米亚声速风洞中以风速100m/s试验,雷诺数仅约为1.4×106,两者相距甚远。

提高风洞雷诺数的方法主要有:

(1)增大模型和风洞的尺度,其代价同样是风洞造价和风洞驱动功率都将大幅度增加。

如上文所说俄国的全尺寸风洞。

(2)增大空气密度或压力。

已出现很多压力型高雷诺数风洞,工作压力在几个至十几个大气压范围。

我国也正在研制这种高雷诺数风洞。

(3)降低气体温度。

如以90K(-1830C)的氮气为工作介质,在尺度和速度相同时,雷诺数是常温空气的9倍多。

世界上已经建成好几个低温型高雷诺数风洞。

我国也研制了低温风洞,但尺度还比较小。

5实验优点

风洞实验尽管有局限性,但有如下四个优点:

①能比较准确地控制实验条件,如气流的速度、压力、温度等;②实验在室内进行,受气候条件和时间的影响小,模型和测试仪器的安装、操作、使用比较方便;③实验项目和内容多种多样,实验结果的精确度较高;④实验比较安全,而且效率高、成本低。

因此,风洞实验在空气动力学的研究、各种飞行器的研制方面,以及在工业空气动力学和其他同气流或风有关的领域中,都有广泛应用。

6其他应用

昆虫化学生态学的风洞实验

近年来风洞技术已成为昆虫性信息素研究中不可缺少的实验手段。

它用于监测粗提物和分离馏分的生物活性,判断鉴定出来的性信息素组分是否完整。

一般来说,风洞实验的结果是非常接近于田间情况的;利用风

  生态学风洞实验

洞实验可以模拟昆虫的田间飞翔能力,其中最重要的一项研究是测量昆虫的飞行周期和飞行的持久性;利用风洞实验还可以研究性信息素浓度对昆虫飞行行为的影响。

7观察方法

风洞中流态观察方法大致为分两类:

第一类是示踪方法;第二类是光学方法。

示踪方法 在流场中添加物质,如有色液体、烟、丝线和固体粒子等,通过照相或肉眼观察添加物随流体运动的图形。

只要添加物足够小,而且比重和流动介质接近,显示出来的添加物运动的图形就表示出气流的运动。

这是一种间接显示法,特别适合于显示定常流动。

常用的有丝线法、烟流法、油流法、升华法、蒸汽屏法和液晶显示法等六种:

①丝线法 将丝线、羊毛等纤维粘贴在要观察的模型表面或模型后的网格上,由丝线的运动(丝线转动、抖动或倒转)可以判明气流的方向和分离区的位置以及空间涡的位置、转向等。

图6为一个模型实验时机翼的丝线显示气体流动图。

现在又发展到用比丝线更细的尼龙丝,有时细到连肉眼都看不清。

将尼龙丝用荧光染料处理后再粘在模型上。

这种丝线在紫外线照射下显示出来,并且可以拍摄下来。

粘丝很细,对模型没有影响,可同时进行测力实验。

此法称为荧光丝线法。

②烟流法 用风洞中特制烟管或模型上放出的烟流显示气体绕模型的流动图形。

这是一种很好的观测方法。

世界各国建设了不少烟风洞。

通常是在风洞外把不易点燃的矿物油用金属丝通电加热而产生的烟引入风洞;也有将涂有油的不锈钢或钨丝放在模型前,实验时通电将钨丝加热,产生细密的烟雾。

为了保证烟束清晰不散,必须采用大收缩比的收缩段、稳定段或风洞入口加装抗湍流网和采用吸振性能好的材料制造洞壁等措施,保持烟流为层流状态。

烟流法除用于观察绕模型的流动,还可用来测量边界层过渡点位置和研究涡流结构。

图7为模型烟流实验中拍摄的照片。

③油流法 在粘性的油中掺进适量指示剂(如炭黑)并滴入油酸,配制成糊状液态物,均匀地涂在模型表面。

实验时通过指示剂颗粒沿流向形成的纹理结构,显示出模型表面的流动图形。

如果油中加入少量荧光染料,则在紫外线照射下可以显现出荧光条纹图,称为荧光油流图。

它可以显示模型表面气流流动方向、边界层过渡点位置、气流分离区、激波与边界层相互干扰等流动现象。

图8为模型油流实验照片。

④升华法 将挥发性的液体或容易升华的固体喷涂在模型表面,依据涂料从模型上散失的速度与边界层状态有关的原理(在湍流边界层内由于气流的不规则运动导致该处蒸发量或升华量大于层流处)来区分边界层状态,确定过渡点的位置。

⑤蒸汽屏法 在风洞中形成过饱和的蒸汽,在需要观察的截面,垂直气流方向射入一道平行光,气流经过光面时,由于离心力的作用,旋涡内外蒸汽的含量是不同的,光的折射率因此不同,便能显示出涡核的位置。

此法多用来观察大攻角脱体涡的位置。

⑥液晶显示法 利用液晶颜色随温度而改变的特性来识别层流、湍流边界层和激波。

液晶是一种油状有机物,温度较低时,无色透明,随着温度上升,便以红、黄、绿、蓝、无色的顺序改变,能鉴别有微小温差的层流和湍流边界层流动以及激波前后的温差。

它适用于高速和超声速流态观察。

液晶的涂法与漆类似,先稀释,再喷涂。

液晶对污物杂质敏感,喷涂时,模型表面必须干净。

光学方法 根据光束在气体中的折射率随气流密度不同而改变的原理制造出来的光学仪器,如阴影仪、纹影仪、干涉仪(见风洞测试仪器)和全息照相装置等,都可用来观察气体流动图形。

这种方法不在流场中添加其他物质,不会干扰气体流动,而且可以在短时间内采集大量的空间数据。

它是一种直接显示方法,特别适合于观察可压缩流动和非定常流动,如激波、尾流和边界层过渡等。

除了以上两大类方法外,还有一种向流场中注入能量的方法。

如在低密度风洞中向气流发射电子束,使气体分子激发出荧光,荧光的光通量与气流密度大小有关。

根据光通量的变化,就可以显示出气流密度的变化,这种方法可以显示高超声速稀薄气体流动的激波位置和形状以及用于定量测量流场密度。

70年代后期,发展出一种彩色照相图示流态观察技术。

它用总压探管在所测流场区域扫描,并将感受的压力转换成电压值。

根据不同的电压触发不同颜色的光,在照相机上曝光。

通过多种颜色信号光记录的流场等压线图,可以清晰地看到涡旋分布和飞机模型后的涡流图像。

这项技术最近发展成为直接把传感器感受的压力信号记录在磁带上,并输入计算机处理。

传感器探头可以用压力探头也可以用热丝或热膜或其他探头。

处理后的数据可由彩色电视显示。

因为不用照相装置,而代之以计算机,这就带来了很大的方便:

可以一次处理很多数据(可以是一个也可以是好几个探头感受的数据);显示的颜色可多达4096种(但由于人眼分辨率的限制,常用的也只有20~30种);对于特别有兴趣的区域可以放大和增加颜色详细显示;此外,还可以根据需要,旋转显示的数据平面,以得到从不同角度观察的流场彩色显示图像。

例如,可以在垂直风洞轴线的平面观察,也可以在平行风洞轴线的平面或其他任意平面观察。

高分辨率的彩色电视屏幕可以用颜色和箭头表示流动方向。

风洞实验。

流体力学方面的风洞实验指在风洞中安置飞行器或其他物体模型,研究气体流动及其与模型的相互作用,以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法;而在昆虫化学生态学方面则是在一个有流通空气的矩形空间中,观察活体虫子对气味物质的行为反应的实验。

编辑摘要

[隐藏]

1实验原理

2优点

3实验模型的要求

4分类

5风洞中流态观察方法

6不足之处与改正

7昆虫方面的风洞试验

8相关连接

流体力学方面的风洞实验指在风洞中安置飞行器或其他物体模型,研究气体流动及其与模型的相互作用,以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法;而在昆虫化学生态学方面则是在一个有流通空气的矩形空间中,观察活体虫子对气味物质的行为反应的实验。

风洞实验-实验原理

汽车风洞实验

风洞实验的基本原理是相对性原理和相似性原理。

根据相对性原理,飞机在静止空气中飞行所受到的空气动力,与飞机静止不动、空气以同样的速度反方向吹来,两者的作用是一样的。

但飞机迎风面积比较大,如机翼翼展小的几米、十几米,大的几十米(波音747是60米),使迎风面积如此大的气流以相当于飞行的速度吹过来,其动力消耗将是惊人的。

根据相似性原理,可以将飞机做成几何相似的小尺度模型,气流速度在一定范围内也可以低于飞行速度,其试验结果可以推算出其实飞行时作用于飞机的空气动力。

风洞实验-优点

飞机风洞实验

 风洞实验尽管有局限性,但有如下四个优点:

①能比较准确地控制实验条件,如气流的速度、压力、温度等;②实验在室内进行,受气候条件和时间的影响小,模型和测试仪器的安装、操作、使用比较方便;③实验项目和内容多种多样,实验结果的精确度较高;④实验比较安全,而且效率高、成本低。

因此,风洞实验在空气动力学的研究、各种飞行器的研制方面,以及在工业空气动力学和其他同气流或风有关的领域中,都有广泛应用。

风洞实验-实验模型的要求

风洞

模型的设计和制造是风洞实验的一个关键。

模型应满足如下要求:

形状同实物几何相似或符合所研究问题的需要(如内部流动的模拟等);大小能保证在模型周围获得所需的气流条件;表面状态(如光洁或粗糙程度、温度、人工边界层过渡措施等)与所研究的问题相适应;有足够的强度和刚度,支撑模型的方式对实验结果的影响可忽略或可作修正;能满足使用测试仪器的要求;便于组装和拆卸。

此外,某些实验还对刚度、质量分布有特殊要求。

模型的材料在低速风洞中一般是高强度木材或增强塑料,在高速和高超声速风洞中常用碳钢、合金钢或高强度铝合金。

有些实验根据需要还采用其他材料。

模型通常都是缩尺的,也有全尺寸的,有时还可以按一定要求局部放大。

对于几何对称的实物,还可以利用其对称性做成模拟半个实物的模型。

对风洞实验结果通常须进行处理和分析。

其主要内容是:

将测量值换算成所需的空气动力学特性数据;分析综合各个实验环节可能引入的误差;对实验结果作出物理解释和数学说明;根据模型流动和实物流动的差别,修正实验结果。

模型流动和实物流动的差别主要有:

由风洞和模型造成的模拟失真,如雷诺数的差别、进气和喷流的模拟失真等;其次是风洞洞壁和模型支架的干扰影响;还有风洞流场的非均匀性、湍流度和噪声影响等。

其中有些可以通过计算或者实验进行修正,更重要的是要注意积累使用风洞实验结果的经验。

风洞实验-分类

生态学风洞实验

流体力学方面的风洞实验的主要分类有测力实验、测压实验、传热实验、动态模型实验和流态观测实验等。

测力和测压实验是测定作用于模型或模型部件(如飞行器模型中的一个机翼等)的气动力及表面压强分布,多用于为飞行器设计提供气动特性数据。

传热实验主要用于研究超声速或高超声速飞行器上的气动加热现象。

动态模型实验包括颤振、抖振和动稳定性实验等,要求模型除满足几何相似外还能模拟实物的结构刚度、质量分布和变形。

流态观测实验广泛用于研究流动的基本现象和机理。

计算机在风洞实验中的应用极大地提高了实验的自动化、高效率和高精度的水平。

测力实验 利用风洞天平(见风洞测试仪器)测量作用在模型上的空气动力和力矩的风洞实验。

它是风洞实验中最重要的实验项目之一。

测力实验主要有:

全模型和部件的纵向和横向测力实验、喷流实验、静气动弹性实验、外挂物测力和投放轨迹实验等。

全模型和部件的纵向和横向测力实验  测量沿模型上三个互相垂直轴的力和绕三个轴的力矩的实验。

其中无测滑的实验为纵向实验,有测滑的为横向实验。

为研究各部件的贡献和干扰,除采用全模和部件组拆实验外,更精确的方法是在模型内安装多台天平,同时测量全机和部件的气动力。

对于有对称面的飞行器,在绕流对称的条件下,可以洞壁或反射平板为对称面,取模型的一半做实验。

这种实验称为半模实验,其优点是模型可做得大些,雷诺数可以高些,无尾支杆干扰,制造方便和经济。

缺点是存在洞壁边界层和缝隙的影响以及仅能进行纵向实验。

喷流实验 测量飞行器发动机喷流对飞行器机体气动特性影响的实验。

在风洞中要精确模拟喷流是很困难的。

除模拟自由流马赫数∞、比热比γ和喷管几何形状外,还要模拟出口与自由流静压比pj/p∞、出口马赫数j、喷流比热比γj、普适气体常数与热力学温度乘积比(RT)j/(RT)∞等相似参数。

通常只能有选择地模拟其中一些项目,例如,一般当喷口处于飞行器底部时,可用冷空气模拟喷流。

当喷口处于飞行器底部上游时,还应模拟γj和(RT)j/(RT)∞。

火箭发动机喷流模拟以用缩尺火箭发动机为宜。

喷流实验的关键在于研制高精度天平、小干扰的支架和不传力的输气密封系统。

静气动弹性实验  测量模型刚度对气动特性影响的实验。

通常风洞实验中的模型都是用强度和刚度较大的金属制作的,而真实飞行器的刚度比模型低得多。

因此,需制造一种由金属作骨架、用轻木或塑料作填料、能模拟飞行器各部件弯曲和扭转刚度的弹性模型,把它放在风洞中作模拟飞行条件的高动压实验,测量对模型刚度的影响,修正刚体模型实验的数据。

外挂物测力和投放轨迹实验  测量飞行器外挂油箱、炸弹或其他物体的气动力和外挂物投放轨迹的实验。

由于风洞尺寸的限制,风洞中外挂物模型很小,测量很困难。

早期的实验是设计专门的外挂物天平。

天平可以放在外挂物模型或者它的挂架内直接测量。

外挂物投放轨迹是用高速摄影或多次曝光技术对自由投放的模型进行照相记录。

图3是在低速风洞中用多次曝光法拍摄的外挂物投放轨迹照片。

这种方法简便、直观,但要模拟弗劳德数,所以模型设计和调整很困难。

20世纪60年代以来,发展出一种双天平测量系统,母机模型和外挂物分别支撑在各自的天平上。

实验时首先测量外挂物和母机的气动力,输入计算机,由运动方程和给定的时间间隔算出外挂物在气动力作用下运动的下一个位置,然后操纵外挂物运动到计算位置再进行测量。

一直到所要求的轨迹测出为止。

这时,母机和外挂物所有瞬间的气动力也同时测出。

这种方法不要求模型动力相似,模型可多次使用。

同时,这套装置也可以用于其他双体实验或大攻角失速后运动轨迹测量等。

缺点是精度要求较高,制造费用大。

除上述实验外,还有一些专门的测力实验,如铰链力矩测量、摩阻测量、进气道阻力测量、马格纳斯力和力矩(见马格纳斯效应)测量等,这些都要有专门设计的天平。

测压实验  风洞洞壁、模型表面上各点和气流中各点的当地压力参数测量。

对应于流场的每一点,有一个总压p0和一个静压p∞。

总压是假想气流等熵绝热地滞止,最后流速降为零时所能达到的压力。

静压是气流内部相互作用的流层之间的法向力。

在不可压缩流体中,总压和静压之差,即该流动点上由于气流动力效应引起的压力增高(p0-p∞),称为动压或速压q∞。

气流压力的测量,是空气动力实验中最基本的测量项目之一。

1738年,丹尼尔第一·伯努利就确立了无粘性不可压缩流体中压力与速度之间的关系,后称为伯努利定理。

这个定理后来被推广到可压缩流体。

因为测量气流压力比较容易,故风洞实验中常借助测量气流的压力来推求速度。

物体表面某一点(如第i点)的压力pi,常以无量纲形式的压力系数Cρii表示。

如果p∞和q∞分别代表远前方未扰动气流的静压和动压,则Cρii是该点的剩余压力(pi-q∞)与动压q∞之比。

风洞中最常见的测压实验是模型表面压力分布测量。

模型表面上直接开有测压孔。

通过实验,可以了解局部流动特性并积分出总的气动特性。

常见的有飞行器测压、汽车测压和建筑物测压等。

进气道测压实验是通过进气道表面测压孔和管道内排管的压力测量,以得到进气道的流量-总压恢复特性。

风洞流场校测中速度场、压力场、方向场的测量也是通过测压进行的。

此外,边界层压力测量也是经常进行的实验项目。

有时还通过二元物体尾流压力测量来推算

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