風洞實驗系統(tǒng)

測量氣動力、測壓、流場顯示。 2100433B

風速80米/秒。

煙風洞是利用煙流法觀察空氣流過物體時流動圖形的設備。用電阻絲將礦物油加熱，或用其他方法，如點香等方法產(chǎn)生煙，然后通過等距離分布的并排的金屬管將煙引入煙風洞中，這些管子裝置在物體的前面，氣流帶著煙流過物體，這些煙便明顯地讓人看出氣流的流動。

將流線型物體，如水翼、舵的模型，安裝在煙風洞中。流動圖形的特點是：流體流過物體時，煙流變密，流速加大，壓力降低。物體前部煙流的分叉處稱為“駐點”，在該點速度為零。在物體尾部某一區(qū)域煙流被沖散，反映流動極不規(guī)則，這里為“尾渦區(qū)”或“尾跡”。

當攻角不為零時，物體上部的煙流變得更密，下面的煙流變疏。上面流速大，壓力降低；下面的流速變小，壓力增大。于是上、下兩表面壓力不平衡，產(chǎn)生了向上的壓差力，即“升力”，這就是升力產(chǎn)生的原因。攻角越大，上、下兩表面處煙流的疏密程度相差越大，壓力相差越大，因而升力越大。當攻角增加時，尾渦區(qū)也在擴大，在達到某一定值后，由于尾渦區(qū)過于擴大，于是產(chǎn)生劇烈的振動，同時升力迅速下降，阻力也劇增，這種現(xiàn)象稱為“失速”。

在二維翼型實驗中，風洞側(cè)壁邊界層的存在對翼型繞流情況會產(chǎn)生不利的影響。主要表現(xiàn)在隨著迎角增大，出現(xiàn)模型和側(cè)壁相交處的邊界層分離區(qū)會沿展向約以45度角向模型中間擴展，影響翼型的繞流特性。為減少側(cè)壁邊界層的影響，國內(nèi)外翼型風洞曾采用了許多控制方法。風洞側(cè)壁邊界層吹除法以對吹除位置不敏感的特點，作為常規(guī)翼型實驗，結(jié)合實驗室已有的高壓儲氣設備，NF-3風洞采用該方法對側(cè)壁附面層進行控制。

附面層吹氣法的基本原理是在模型區(qū)布置吹氣縫，通過給模型區(qū)主氣流中增加切向的、可調(diào)節(jié)壓力的均勻氣流，使流經(jīng)風洞沿程所形成的較厚邊界層得到減薄，從而提高翼型實驗，尤其是帶有增升裝置的多段翼型實驗的準確性。

解亞軍介紹了NF-3風洞二元實驗段側(cè)壁邊界層吹除控制系統(tǒng)及實驗方法，以GAW-1翼型為例，給出了不同吹氣系數(shù)對風洞邊界層的控制效果，研究了附面層吹除法對單段翼型和多段翼型實驗結(jié)果的影響規(guī)律。結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)能有效地改善翼型表面的流動特性。 2100433B

風洞中國空氣動力發(fā)展與研究中心

位于川西山區(qū)的中國空氣動力發(fā)展與研究中心裝備有亞洲最大風洞群，已累計完成風洞試驗50余萬次，獲得各級科技進步成果獎1403項，是中國規(guī)模最大、綜合實力最強的國家級空氣動力試驗、研究和開發(fā)中心，其綜合試驗能力躋身世界先進行列。

該中心先后建成以低速風洞和亞、跨、超和高超聲速風洞52座，擁有8座“世界級”風洞設備；建成峰值運算速度達每秒10萬億次的計算機系統(tǒng)；風洞試驗、數(shù)值計算和模型飛行試驗三大手段齊備，能夠進行從低速到24倍聲速，從水下、地面到94公里高空范圍，覆蓋氣動力、氣動熱、氣動物理、氣動光學等領(lǐng)域的空氣動力試驗。

中國空氣動力發(fā)展與研究中心為我國武器裝備發(fā)展和國民經(jīng)濟建設作出重大貢獻。從“殲-10”、“梟龍”戰(zhàn)機和“神舟”系列飛船，到磁懸浮、“和諧號”高速列車；從高達300多米的東方明珠塔，到橫跨30多公里海面的杭州灣跨海大橋，都在這里進行過風洞試驗。至今，基地已累計取得國家級科技成果獎44項。

風洞西南交通大學XNJD-3風洞

2008年，作為西南交大十五、211重點建設項目，XNJD-3風洞建成，大大促進了西南交大風工程學科及土木工程學科的發(fā)展。XNJD-3風洞是目前世界最大的邊界層風洞，試驗段尺寸為22.5m（寬）×4.5m（高）×36m（長），斷面尺寸位居世界第一，風速范圍為1.0～16.5m/s，主要技術(shù)指標均已達到世界先進水平。

風洞吉林風洞實驗室

吉林大學汽車風洞實驗室是國內(nèi)首家汽車風洞實驗室，隸屬于吉林大學汽車工程學院汽車空氣動力學研究所。汽車風洞實驗室籌建于1999年，2002年開工建設，實驗室大樓于2003年完工投入使用。該實驗室是目前國內(nèi)唯一一個定位于進行專業(yè)汽車空氣動力學試驗研究的風洞實驗室。

風洞汕頭大學風洞試驗室

汕頭大學風洞試驗室是廣東省普通高等學校唯一的建筑工業(yè)風洞實驗室，于 1996 年 11 月通過由結(jié)構(gòu)風工程領(lǐng)域著名院士和教授組成的專家組的正式驗收。風洞主試驗段寬 3 米 、高 2 米 、長 20 米 ，最高風速達 45 米 / 秒。實驗室配備有當前先進水平的測試設備，是國內(nèi)同類風洞中最早使用進口高速電子掃描閥和進口高頻底座天平等儀器的研究單位之一。

風洞北京交通大學風洞實驗室

北京交通大學風洞實驗室為雙試驗段回流式閉口風洞，具有先進的電子壓力測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)測振系統(tǒng)，隸屬于國家級“985工程”優(yōu)勢學科創(chuàng)新平臺?？捎糜诮ㄖ铩蛄簻y壓和風環(huán)境試驗，以及其它工業(yè)空氣動力學試驗。風洞洞體平面尺寸為41.0m×18.8m，2010年年底正式投入使用。高速試驗段尺寸為：3.0m× 2.0m× 15.0m，低速試驗段尺寸為5.2m×2.5m×14.0m。高速試驗段最大試驗風速為40m/s。