Aerodynaaminen putki

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 23. syyskuuta 2018 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 27 muokkausta .

Tuulitunneli  on tekninen laite, joka on suunniteltu simuloimaan väliaineen vaikutusta siinä liikkuviin kappaleisiin. Putkien käyttö aerodynamiikassa perustuu liikkeen palautuvuuden periaatteeseen ja fysikaalisten ilmiöiden samankaltaisuuden teoriaan. Tuulitunneleissa koekohteet ovat malleja täysimittaisista lentokoneista tai niiden elementeistä (geometrisesti samankaltaisia, elastisesti samankaltaisia, termisesti samanlaisia ​​jne.), täysimittaisia ​​esineitä tai niiden elementtejä, materiaalinäytteitä (materiaalin siirto, pintakatalyyttisyys jne.).

Tuulitunneli koostuu yhdestä tai useammasta tuulettimesta (tai muusta ilmansuihkutuslaitteesta), jotka puhaltavat ilmaa putkeen, jossa tutkittavana olevan kehon malli sijaitsee, luoden siten vaikutelman, että keho liikkuu ilmassa suurella nopeudella (periaate liikkeen kääntymisestä).

Tuulitunnelit luokitellaan mahdollisten virtausnopeuksien alueen (aliääni, transoninen, yliääninen, hypersonic), työosan koon ja tyypin (avoin, suljettu) sekä esikuormituksen - poikkipinta-alojen suhteen mukaan. putkisuutin ja esikammio. Tuulitunneleita on myös erilliset ryhmät:

Laivan rungon pinta- ja vedenalaisten osien ominaisuuksien tutkimus on suoritettava monistettujen mallien avulla, mikä mahdollistaa läpäisemättömyyden ehdon täyttämisen mediarajapinnan yli. Vaihtoehtoisesti voit käyttää erityistä näyttöä, joka simuloi veden pintaa.

Central Aerodynamic Institutessa on 60 erilaista tuulitunnelia nopeuksille 10 m/s - M = 25, joista osa (SMGDU magnetohydrodynaamisella kiihtyvyydellä jopa 8000 m/s, USGD 5000 atm :n pysähtymispaineella ) ovat ainutlaatuisia [1] .

"Tyypilliset" kokeet

Paineen mittaus kehon pinnalla

Tutkimusta varten on tarpeen tehdä tyhjennetty runkomalli - mallin pintaan tehdään reiät, jotka liitetään letkuilla painemittareihin .

Hydromekaniikassa on todistettu , että paine siirtyy muuttumattomana rajakerroksen läpi , mikä mahdollistaa kappaleen paineenkestävyyden laskemisen painemittausten tuloksista.

Kehoon vaikuttavien voimien ja momenttien mittaus

Tutkimustyötä varten on tarpeen ripustaa malli monikomponenttidynamometriin ( aerodynaaminen tasapaino ) tai johtojen järjestelmään, jonka avulla voit mitata jokaisen tyypin jännityksen.

Kehoon vaikuttavien voimien ja momenttien uudelleenlaskenta suoritetaan Reynoldsin samankaltaisuuskriteerin mukaisesti .

Virtojen visualisointi

Tämän ongelman ratkaisemiseksi käytetään villalankoja (silkki), jotka liimataan mallin pintaan tai kiinnitetään metalliverkkoon. On mahdollista tehdä koe värillisen savun syöttämisellä tunnusomaisille virtausvyöhykkeille, mutta tällaisen kokeen kesto (putkissa, joissa ilmaa kierrätetään) on pääsääntöisesti hyvin lyhyt johtuen yleisestä savusta. koko aerodynaaminen kanava.

Historia

Maailman ensimmäiset tuulitunnelit rakensivat vuonna 1871 Ison - Britannian kuninkaallisen ilmailuyhdistyksen neuvoston jäsen Francis Herbert Wenham ja venäläinen sotilasinsinööri V. A. Pashkevich [2] [3] . Wenham käytti tuulitunneliaan tutkiakseen siiven kantavuutta [4] , kun taas Pashkevichin putken tarkoituksena oli määrittää tykistöammusten aerodynaamiset ominaisuudet [3] .  

Vuonna 1897 K. E. Tsiolkovski rakensi oman suunnittelemansa tuulitunnelin prototyypin, jossa käytettiin ilmavirtaa keskipakopuhaltimen ulostulossa ja ensimmäistä kertaa Venäjällä tutkittiin tällä yksiköllä vaikutuksia, jotka ilmenevät, kun ilma virtaa kiinteiden kappaleiden ympärillä. (lentokoneita, autoja, raketteja).

N. E. Zhukovskyn johdolla Moskovan yliopiston mekaaniseen toimistoon vuonna 1902 rakennettiin tuulitunneli, jossa aksiaalinen tuuletin loi ilmavirran nopeudella jopa 9 m / s.

Ensimmäisen avoimen piirin tuulitunnelin loi T. Stanton National Physical Laboratoryssa Lontoossa vuonna 1903 ja toisen N. E. Zhukovsky Moskovassa vuonna 1906 .

Ensimmäisen suljetun tuulitunnelin rakensi vuonna 1909 Göttingeniin Ludwig Prandtl , toisen vuonna 1910 T. Stanton.

Gustave Eiffel rakensi ensimmäisen tuulitunnelin, jonka työosassa oli vapaa suihku, Pariisissa Champ de Mars -kadulle vuonna 1909 .

Jatkokehitys eteni pääasiassa niiden koon kasvattamisen ja virtausnopeuden lisäämisen tiellä työosassa (johon malli sijoitetaan).

Vuonna 1934 Berliinin alueelle rakennettiin suuri tuulitunneli (Adlershof) aerodynaamista mallintamista varten. Lentokoneiden osia sijoitettiin halkaisijaltaan 8,5-12 m putkeen ja vaakasuuntaisten ilmavirtojen vaikutusta niihin tutkittiin. Tämän tuulitunnelin ominaisuus on Zeiss-Dywidag-betonirakenne, jonka seinämän paksuus on vain 8 senttimetriä. Se on tällä hetkellä säilytetty teollisuusarkkitehtuurin muistomerkkinä osana Aerodynaamista puistoa .

Ensimmäinen mies nousi pystysuorassa tuulitunnelissa vuonna 1964 Wright-Patersonin ilmavoimien tukikohdassa.Ohiossa . _

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ TsAGI - Kokeellinen perusta . Haettu 28. lokakuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 30. lokakuuta 2012.
  2. ↑ Tietosanakirja "Aviation". - M . : Tieteellinen kustantaja "Big Russian Encyclopedia", 1994. - 736 s.
  3. ↑ 1 2 Ilmailu Venäjällä. - M . : Mashinostroenie, 1983.
  4. ↑ Sobolev D. A. Lentokoneiden historia. Alkujakso. - M .: ROSSPEN, 1995. - 343 s.

Kirjallisuus

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
Bibliografisissa luetteloissa