提到风洞,可能大家比较陌生。这可不是黑洞、虫洞一类的东西,而是一个开展空气动力科学研究的实验室!
简单地说风洞是以人工的方式产生并且控制气流,用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况,并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状试验设备,它是进行空气动力试验最常用、最有效的工具之一。
风洞设备的建设发展与航空航天飞行器研制紧密相连。在航空飞行器发展早期,对空气动力问题的探究促使了风洞的诞生。
1901年,莱特兄弟为试验和改进机翼,建造了风洞并在风洞中研究、比较了200种以上的机翼形状。
1903年,莱特兄弟成功地让人类建造的飞机飞上了天空,开辟了航空史的新纪元,这次成功的试飞得益于他们的风洞。
那么,风洞又是如何工作的呢?
在风洞内部气流通过风扇/压缩机增压后经过低速扩散段、换热器、第三拐角和第四拐角到达稳定段,在蜂窝器和阻尼网的整流作用下,气流更加均匀稳定,再经过收缩段或喷管的加速进入风洞的核心区试验段,形成模型试验所需的流场,之后继续向下游流动,经过扩散段、第一拐角和第二拐角后,再次回到风扇/压缩机,循环往复。