風(fēng)洞試驗?zāi)�擬的不足及其修正

風(fēng)洞試驗?zāi)�擬的不足及其修正
風(fēng)洞試驗既然是一種模擬試驗，不可能完全準確。概括地說，風(fēng)洞試驗固有的模擬不足主要有以下三個方面。與此同時，相應(yīng)也發(fā)展了許多克服這些不足或修正其影響的方法。


1、邊界效應(yīng)或邊界干擾

      真實飛行時，靜止大氣是無邊界的。而在風(fēng)洞中，氣流是有邊界的，邊界的存在限制了邊界附近的流線彎曲，使風(fēng)洞流場有別于真實飛行的流場。其影響統(tǒng)稱為邊界效應(yīng)或邊界干擾�？朔�的方法是盡量把風(fēng)洞試驗段做得大一些(風(fēng)洞總尺寸也相應(yīng)增大)，并限制或縮小模型尺度，減小邊界干擾的影響。但這將導(dǎo)致風(fēng)洞造價和驅(qū)動功率的大幅度增加，而模型尺度太小會便雷諾數(shù)變小。近年來發(fā)展起一種稱為自修正風(fēng)洞的技術(shù)。風(fēng)洞試驗段壁面做成彈性和可調(diào)的。測厚儀| 測速儀| 轉(zhuǎn)速表| 壓力表| 壓力計| 真空表| 硬度計| 探傷儀| 電子稱| 熱像儀| 頻閃儀| 測高儀| 測距儀| 金屬探測器| 試驗機| 試驗過程中，利用計算機，粗略而快速地計算相當于壁面處流線應(yīng)有的真實形狀，使試驗段壁面與之逼近，從而基本上消除邊界干擾。

2.支架干擾


       風(fēng)洞試驗中，需要用支架把模型支撐在氣流中。支架的存在，產(chǎn)生對模型流場的干擾，稱為支架干擾。雖然可以通過試驗方法修正支架的影響，但很難修正干凈。近來，正發(fā)展起一種稱為磁懸模型的技術(shù)。在試驗段內(nèi)產(chǎn)生一可控的磁場，通過磁力使模型懸浮在氣流中。


3.相似準則不能滿足的影響

       風(fēng)洞試驗的理論基礎(chǔ)是相似原理。相似原理要求風(fēng)洞流場與真實飛行流場之間滿足所有的相似準則，或兩個流場對應(yīng)的所有相似準則數(shù)相等。風(fēng)洞試驗很難完全滿足。最常見的主要相似準則不滿足是亞跨聲速風(fēng)洞的雷諾數(shù)不夠。以波音737飛機為例，它在巡航高度(9000m)上，廣州市駿凱電子科技有限公司以巡航速度(927km/h)飛行，雷諾數(shù)為2.4×107，而在3米亞聲速風(fēng)洞中以風(fēng)速100m/s試驗，雷諾數(shù)僅約為1.4×106，兩者相距甚遠。提高風(fēng)洞雷諾數(shù)的方法主要有:
      (1)增大模型和風(fēng)洞的尺度，其代價同樣是風(fēng)洞造價和風(fēng)洞驅(qū)動功率都將大幅度增加。如上文所說美國的全尺寸風(fēng)洞。
      (2)增大空氣密度或壓力。已出現(xiàn)很多壓力型高雷諾數(shù)風(fēng)洞，工作壓力在幾個至十幾個大氣壓范圍。我國也正在研制這種高雷諾數(shù)風(fēng)洞。
      (3)降低氣體溫度。如以90K(-183℃)的氮氣為工作介質(zhì)，在尺度和速度相同時，雷諾數(shù)是常溫空氣的9倍多。世界上已經(jīng)建成好幾個低溫型高雷諾數(shù)風(fēng)洞。我國也研制了低溫風(fēng)洞，但尺度還比較小。