摘要:風(fēng)洞試驗(yàn)是航空領(lǐng)域的一項(xiàng)研究技術(shù),被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、火箭以及橋梁建筑的設(shè)計(jì)中、航聯(lián)公司首先將這一航空技術(shù)有效地應(yīng)用于流量儀表的研發(fā)校驗(yàn)中。通過風(fēng)洞試驗(yàn)來校驗(yàn)差壓式流量計(jì)的各項(xiàng)性能指標(biāo)。由于風(fēng)洞試驗(yàn)的技術(shù)支持,使得眾多流量測量非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置能夠研發(fā)問世。關(guān)鍵詞:風(fēng)洞,差壓式流量計(jì),重復(fù)性,穩(wěn)定性。
1.引言
流量計(jì)的校驗(yàn)技術(shù)及設(shè)備和流量儀表的研制,是流量測量技術(shù)發(fā)展上密不可分的兩大研究主題。目前我國阻礙流量測量技術(shù)前進(jìn)的主要原因就是流量校驗(yàn)技術(shù)與設(shè)備的滯后。而風(fēng)洞試驗(yàn)就是對差壓式流量計(jì),特別是針對氣體介質(zhì)和大管徑的測量校驗(yàn)的一個(gè)重要的最有效手段.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,為了滿足各種工程上的特殊需求,新型非標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的研制十分重要由于有了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的技術(shù)支持,才使得眾多用于流量測量的非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置能夠研發(fā)成功。西安航聯(lián)測控設(shè)備有限公司就是在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上研制出了內(nèi)藏式雙文丘里管、音速亞音速噴嘴、低壓損紡錘形機(jī)翼測風(fēng)裝置以及托巴式均速管等十幾項(xiàng)受到用戶歡迎的流量計(jì)量裝置。為此航聯(lián)公司研制設(shè)計(jì)并建成了流量計(jì)量專用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室。
2.風(fēng)洞試驗(yàn)的普遍意義
風(fēng)洞就是用來產(chǎn)生人造氣流(人造風(fēng))的管道。在該管道中能造成一段氣流均勻流動(dòng)的區(qū)域,利用這一經(jīng)過標(biāo)定的流場,可以進(jìn)行各種有關(guān)學(xué)科的科研活動(dòng)。
2.1風(fēng)洞在航空航天方面的應(yīng)用:
風(fēng)洞首先是空氣動(dòng)力學(xué)研究的重要地面試驗(yàn)設(shè)備,是保證一個(gè)國家航空航天處于領(lǐng)先地位的基礎(chǔ)研究設(shè)施,面對新世紀(jì)航空航天領(lǐng)域的激烈競爭,世界發(fā)達(dá)國家加強(qiáng)了新概念風(fēng)洞研制,一些新技術(shù)也在大型生產(chǎn)性風(fēng)洞得到應(yīng)用,立式風(fēng)洞是模擬失重的重要手段,可以研究控制失重系數(shù)的可能性、對失重模擬原理的應(yīng)用等。還可通過立式風(fēng)洞試驗(yàn)研究風(fēng)速曲線和墜落(模擬失重試驗(yàn)人員)受力計(jì)算以及對噪音特性和降噪措施的研究等等。
我國自行設(shè)計(jì)制造的具有世界先進(jìn)水平的跨聲速風(fēng)洞,不久前在中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心通過國家驗(yàn)收。該風(fēng)洞是亞洲目前最大、世界上雷諾數(shù)最高的跨聲速風(fēng)洞,是中國航空航天事業(yè)跨世紀(jì)發(fā)展的大型基礎(chǔ)性工程它的建成,標(biāo)志中國風(fēng)洞設(shè)計(jì)、建設(shè)與試驗(yàn)水平跨入世界先進(jìn)行列,將對中國航空、航天飛行器的研制發(fā)揮重要作用,風(fēng)洞主體結(jié)構(gòu)長66米,寬33米,試驗(yàn)段截面2.4米乘2.4米。這個(gè)風(fēng)洞在綜合性能調(diào)試期間,成功地對中國多種型號新型飛機(jī)、導(dǎo)彈和運(yùn)載火箭進(jìn)行了校核試驗(yàn).試驗(yàn)結(jié)果表明,風(fēng)洞各系統(tǒng)運(yùn)行正常,主要性能達(dá)到或超過設(shè)計(jì)指標(biāo);在風(fēng)洞控制、風(fēng)洞驅(qū)動(dòng)方式和風(fēng)洞結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了新的突破,某些方面在世界同類風(fēng)洞中尚屬首創(chuàng)。
2.2.風(fēng)洞在建筑行業(yè)方面的應(yīng)用:
對高層建筑、大跨空間結(jié)構(gòu)、高聳塔桅結(jié)構(gòu)等建筑物和構(gòu)筑物的受力研究中,風(fēng)荷載是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制荷載之一同時(shí),隨著建筑群的涌現(xiàn),風(fēng)環(huán)境也越來越受到工程界的關(guān)注當(dāng)前,風(fēng)洞試驗(yàn)是研究風(fēng)工程的主要手段,通過風(fēng)洞試驗(yàn)對各種建筑模型模型進(jìn)行研究,通過各類模型風(fēng)洞試驗(yàn)分析得到的結(jié)果在設(shè)計(jì)和研究中是不可替代的手段。
某些建筑布局會(huì)引起很強(qiáng)的局部風(fēng),帶來不舒適的風(fēng)環(huán)境問題,通過風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)研究可以解決這一問題,從大氣邊界層模擬、建筑模型風(fēng)洞試驗(yàn)、風(fēng)統(tǒng)計(jì)特性、風(fēng)環(huán)境舒適性判斷等方面得到幾種風(fēng)環(huán)境風(fēng)洞模擬研究方法。
2.3.風(fēng)洞試驗(yàn)在汽車研制中的應(yīng)用:
汽車高速行駛時(shí)的經(jīng)濟(jì)性、操縱性、安全性與其空氣動(dòng)力特性密切相關(guān)。風(fēng)洞模擬試驗(yàn)是研究汽車空氣動(dòng)力學(xué)特性的有效途徑。對現(xiàn)有汽車改型、優(yōu)化和新型車的設(shè)計(jì)以及對促進(jìn)我國汽車空氣動(dòng)力學(xué)的研究發(fā)展具有重要意義。因此,國外各大汽車集團(tuán)公司不惜花巨資建造汽車試驗(yàn)專用風(fēng)洞,以開發(fā)低阻、舒適、美觀、安全的新穎現(xiàn)代化汽車。目前,國內(nèi)尚未建成汽車專用風(fēng)洞。為適應(yīng)汽車工業(yè)發(fā)展需要,利用現(xiàn)有航空風(fēng)洞和測試設(shè)備,對其進(jìn)行必要技術(shù)改造,可以承擔(dān)汽車氣動(dòng)減阻和操縱穩(wěn)定性等空氣動(dòng)力性能研究,汽車風(fēng)洞有全尺寸整車風(fēng)洞和縮尺模型風(fēng)洞之分,前者風(fēng)洞除進(jìn)行氣動(dòng)力特性測量外,還能進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻、氣動(dòng)噪音、車內(nèi)通風(fēng)、車身表面雨水流向、照明燈光和積塵等研究,后者風(fēng)洞主要用于氣動(dòng)力特性測量和新產(chǎn)品開發(fā)、方案優(yōu)化設(shè)計(jì)。如在專用風(fēng)洞配置汽車專用天平,設(shè)置能滿足各類汽車不同輪、軸距的四輪支撐系統(tǒng)和地面板及其附面層吸除設(shè)備等技術(shù)措施,則更能滿足對各種新型車型的研制。因此近年來專用汽車風(fēng)洞的研制建設(shè)也正蓬勃發(fā)展。
