Испытание в аэродинамической трубе в гидромеханике относится к методу аэродинамического эксперимента, при котором модель самолета или другого объекта помещается в аэродинамическую трубу для изучения потока газа и его взаимодействия с моделью для понимания аэродинамических характеристик реального самолета или других объектов. ;

Классификация испытаний

Аэродинамические эксперименты делятся на две категории: физические эксперименты и модельные эксперименты. Физические эксперименты, такие как летные эксперименты с самолетами и эксперименты с запуском реальных ракет, не вызовут проблем с искажением моделирования, таких как модели и среды, и всегда были окончательным средством определения аэродинамических характеристик самолета и калибровки других экспериментальных результатов. Такие эксперименты дороги и трудно контролируемы. , и это невозможно провести на начальном этапе разработки продукта, поэтому аэродинамические эксперименты, как правило, являются экспериментами с многопальцевой моделью. Аэродинамические эксперименты можно разделить на 3 категории в зависимости от того, как воздух (или другой газ) и модель (или реальный объект) производят относительное движение: 1. Воздух движется, а модель не движется, например, эксперименты в аэродинамической трубе. . ②Воздух неподвижен, а объект или модель движется, например, летный эксперимент, модельный эксперимент в свободном полете (эксперимент с моделью летательного аппарата с двигателем или без двигателя, летящей в воздухе), эксперимент на ракетных салазках (на ракетных салазках, которые движутся со скоростью высокая скорость на модели гусеницы для эксперимента), эксперимент с стрелой (машина с стрелой несет модель для вращения и проведения экспериментов) и т. д. ③ И воздух, и модель движутся, например, эксперимент свободного полета в аэродинамической трубе ( эксперимент проводится относительно модели проекции воздушного потока в аэродинамической трубе) и эксперимент со вращением (модель помещается в восходящий поток аэродинамической трубы хвостового циклона, и проводится эксперимент, чтобы заставить ее войти в состояние вращения) Подождите. При проведении модельных экспериментов должно обеспечиваться сходство между модельным полем течения и реальным полем течения, то есть помимо обеспечения геометрического сходства модели с реальным объектом, критерии подобия, относящиеся к двум полям течения, такие как число Рейнольдса, число Маха, общее число Ронте и т. д. соответствуют одному и тому же (см. Критерии сходства гидродинамики).

На самом деле, в условиях общих модельных экспериментов (таких как эксперименты в аэродинамической трубе) трудно обеспечить равенство всех этих критериев подобия, а основные критерии подобия можно только сделать равными или выйти на диапазон самокалибровки по конкретные обстоятельства. Например, эксперименты с вязкостью или сопротивлением должны иметь одинаковые числа Рейнольдса; для экспериментов со сжимаемым потоком числа Маха должны быть равны и т. д. Экспериментальная ошибка, вызванная равенством критериев подобия, которые должны выполняться, но не удовлетворяться, иногда может быть устранена коррекцией данных, например коррекцией числа Рейнольдса. Возмущение поля течения стенками пещеры и опорами модели также должно быть скорректировано. Аэродинамические эксперименты в основном измеряют параметры воздушного потока, наблюдают явления и состояния потока и определяют аэродинамические силы, действующие на модель. Экспериментальные результаты обычно организуются в безразмерные числа подобия, чтобы обобщить модель на реальную вещь.

Аэродинамические трубы обычно называют испытаниями в аэродинамической трубе. Проще говоря, по принципу относительности движения модель или объект летательного аппарата фиксируется в искусственной среде на земле, а воздушный поток искусственно создается для имитации различных сложных режимов полета в воздухе и получения тестовых данных. Это «зеленый коридор» для разработки и производства современных самолетов, ракет и ракет. Проще говоря, аэродинамическая труба — это искусственное создание «неба» на земле. Что касается того, почему в нашей стране аэродинамические трубы строятся глубоко в горах, то это связано с историческими причинами.
При испытании в аэродинамической трубе, когда аэродинамическая сила модели, измеренная весами, преобразуется в систему координат воздушного потока, ошибка аэродинамического коэффициента модели будет введена из-за ошибки измерения угла атаки модели, и эта ошибка может объяснить общий аэродинамический коэффициент при некоторых условиях. 25% ошибки. Поэтому технология точного измерения угла атаки является основой для получения высокоточных данных испытаний аэродинамических характеристик. Усовершенствованный индекс точности данных испытаний в аэродинамической трубе требует, чтобы ошибка коэффициента сопротивления модели не превышала 0,0001, когда число Маха Ma находится в диапазоне от 0,4 до 0,9, что требует, чтобы ошибка измерения угла атаки модели не превышала 0,01°.

Преимущества теста
Хотя эксперимент в аэродинамической трубе имеет ограничения, он имеет следующие четыре преимущества: 1. Он позволяет более точно контролировать условия эксперимента, такие как скорость воздушного потока, давление, температура и т. д.; 2. Удобнее устанавливать, эксплуатировать и использовать испытательный прибор; ③Экспериментальные предметы и содержание разнообразны, а точность экспериментальных результатов высока; ④Эксперимент относительно безопасен, имеет высокую эффективность и низкую стоимость. Поэтому эксперименты в аэродинамической трубе широко используются при исследованиях аэродинамики, разработке различных летательных аппаратов, а также в промышленной аэродинамике и других областях, связанных с воздушным потоком или ветром.