风洞实验原理？

一、风洞实验原理？

风洞一般称之为风洞试验。简单地讲，就是依据运动的相对性原理，将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中，人为制造气流流过，以此模拟空中各种复杂的飞行状态，获取试验数据。

这是现代飞机、导弹、火箭等研制定型和生产的“绿色通道”。简单的说，风洞就是在地面上人为地创造一个“天空”。至于我们国家的风洞为什么会选择建在大山深处，那是历史原因造成的。

二、冷风洞实验条件？

风洞实验的理论依据是流动相似原理。由于风洞尺寸、结构、材料、模型、实验气体等方面的限制，风洞实验要作到与真实条件完全相似是不可能的。

通常的风洞实验，只是一种部分相似的模拟实验。因此，在实验前应根据实际内容确定模拟参数和实验方案，并选用合适的风洞和模型。

模型的设计和制造是风洞实验的一个关键。模型应满足如下要求：形状同实物几何相似或符合所研究问题的需要（如内部流动的模拟等）；大小能保证在模型周围获得所需的气流条件；表面状态（如光洁或粗糙程度、温度、人工边界层过渡措施等）与所研究的问题相适应；有足够的强度和刚度，支撑模型的方式对实验结果的影响可忽略或可作修正；能满足使用测试仪器的要求；便于组装和拆卸。

此外，某些实验还对刚度、质量分布有特殊要求。模型的材料在低速风洞中一般是高强度木材或增强塑料，在高速和高超声速风洞中常用碳钢、合金钢或高强度铝合金。有些实验根据需要还采用其他材料。模型通常都是缩尺的，也有全尺寸的，有时还可以按一定要求局部放大。对于几何对称的实物，还可以利用其对称性做成模拟半个实物的模型。

对风洞实验结果通常须进行处理和分析。

其主要内容是：将测量值换算成所需的空气动力学特性数据；分析综合各个实验环节可能引入的误差；对实验结果作出物理解释和数学说明；根据模型流动和实物流动的差别，修正实验结果。

模型流动和实物流动的差别主要有：由风洞和模型造成的模拟失真，如雷诺数的差别、进气和喷流的模拟失真等；其次是风洞洞壁和模型支架的干扰影响；还有风洞流场的非均匀性、湍流度和噪声影响等。其中有些可以通过计算或者实验进行修正，更重要的是要注意积累使用风洞实验结果的经验。

三、风洞实验为什么那么贵？

一般低速风洞的功率很大，中型风洞即达一千千瓦以上，大型风洞可达几千千瓦甚至上万千瓦。

因此要求风扇系统的效率必须很高，否则能量损失太大。风扇系统的总效率定义为风扇系统对气流所做的功与电机供给风扇的能量比。一般要求风扇系统的效率达到80～85%，而单独风扇的效率应达到90%以上。风扇系统的效率不高，说明风扇的工作状况不佳，这不仅会浪费巨大的能量，而且未被利用的能量会使气流品质变坏，并出现巨大噪音，影响风洞的正常使用。

汽车风洞中用来产生强大气流的风扇是很大的，比如奔驰公司的汽车风洞，其风扇直径就达8.5

m，驱动风扇的电动功率高达4000kW，风洞内用来进行实车试验段的空气流速达270km／h。建

造一个这样规模的汽车风洞往往需要耗资数亿美元，甚至10多亿，而且每做一次汽车风洞试验的费用也是相当大的。

四、什么是风洞实验?风洞实验主要用于哪些科研领域？

风洞（wind tunnel）即风洞实验室，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实验设备，它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一。研究空气动力学的重要实验装置。。。

五、循环风洞干燥实验的实验原理？

风洞一般称之为风洞试验。简单地讲，就是依据运动的相对性原理，将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中，人为制造气流流过，以此模拟空中各种复杂的飞行状态，获取试验数据。这是现代飞机、导弹、火箭等研制定型和生产的“绿色通道”。简单的说，风洞就是在地面上人为地创造一个“天空”。

六、所有汽车都要做风洞实验吗？

风洞有环境风洞（做环境试验），动力声学风洞（空气动力学试验），海拔风洞（模拟海拔试验）。一般汽车在设计和落地销售前，均要通过法规试验。

七、建造风洞有什么难度？进行风洞实验的投入有多大？

风洞一般称之为风洞试验。风洞试验是指在风洞中产生一定浓度、粒子分布均匀且流速恒定的标准粒子气流，其流速控制在(1.0～4.0)m/s，在此环境下对粉尘浓度检测仪的计量特性进行校准。简单地说，就是依据运动的相对性原理，将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中，人为制造气流流过，以此模拟空中各种复杂的飞行状态，研究气体流动及其与模型的相互作用，获取试验数据。这是现代飞机、导弹、火箭等研制定型和生产的“绿色通道”。简单的说，风洞就是在地面上人为地创造一个“天空”。

风洞的基本类型：

从流动方式来看

闭口回流式风洞

开口直流式风洞

从风洞试验段的构造来看

封闭式风洞

敞开式风洞

从风洞的功能来看

航空风洞

建筑风洞

汽车风洞

环境风洞

高超声速地面模拟试验风洞

常规高超声速风洞

脉冲型高超声速风洞

弹道靶设备（特殊类型的高超声速风洞设备）

相对于航空风洞来说，用于土木工程结构的风洞一般都是风速较低的低速风洞，并且通常采用封闭式试验段。为了能在风洞中合理模拟大气边界层风场，用于土木工程结构的风洞一般拥有较长的试验段，因此，常被称为边界层风洞。

风洞试验有如下四个优点：

①能比较准确地控制实验条件，如气流的速度、压力、温度等；

②实验在室内进行，受气候条件和时间的影响小，模型和测试仪器的安装、操作、使用比较方便；

③实验项目和内容多种多样，实验结果的精确度较高；

④实验比较安全，而且效率高、成本低。因此，风洞实验在空气动力学的研究、各种飞行器的研制方面，以及在工业空气动力学和其他同气流或风有关的领域中，都有广泛应用。

我司可以根据用户需求研制风洞试验设备，易盛泰和与上海商飞试验研究院进行过合作，对于环境风洞有实际案例，专业性强，后续维护保障措施完善，可以按需求定制欢迎咨询。

参考数据：

1）风洞尺寸：30.55m×9.15m×6m

2）风速范围：20m/s～80m/s,气流偏角≤0.5°

3）降雨范围：0～800mm/h,雨滴直径0.5mm～4.5mm

4) 雾滴直径：15～50μm，液态含水量0.03～3.0g/m3

关于易盛：

北京易盛泰和科技有限公司，是一家致力于环境模拟实验室设计、研发和建造的高新技术企业。项目遍布全国各大军工院所、各重点科研行业，与南航建立了产学研基地、与北航建立了紧密的合作机制，为中国空空导弹研究院、中国船舶集团有限公司第七二五研究所、空军工程大学、中国人民解放军63870部队、上海飞机设计研究院、中国航天员训练中心、总后勤部等多家科研院所设计和建造了各类环境模拟试验室，易盛泰和以环境模拟行业多领域应用的专业性综合实力，确立了在国内环境模拟行业的领先地位。

八、汽车为什么要做风洞实验？

★★★★汽车风洞就是用来研究汽车空气动力学的一种大型试验设施。其实风洞不是个洞，而是一条大型隧道或管道，里面有一个巨型扇叶，能产生一股强劲气流。气流经过一些风格栅，减少涡流产生后才进人试验室。风洞的最大作用是用来测量汽车的风阻，风阻的大小用风阻系数CD表示，风阻系数越小，说明它受空气阻力影响越小。当然，除了用来测量风阻外，风洞还可以用来研究气流绕过车身时所产生的效应，如升力、下压力，还可以模拟不同的气候环境，如炎热二寒冷、下雨或下雪等情况。这样，工程师们便可以知道汽车在不同环境下的工作情况，特别是冷却水箱散热、制动器散热等问题。 新车在造型设计阶段，必须将汽车制成风洞试验模型进行风洞试验，以便改进汽车的形状，提高空气动力性能。+按照尺寸的大小，风洞可分为供缩小比例模型试验的风洞和供整车试验的大型风洞，按照气流流动的形式，风洞又可分为直流式和回流式两种。用道路试验的办法，不可能同时测得空气作用力的6个分力，因而风洞试验就成为研究汽车空气动力性能的最有效的手段，风洞是在飞机制造业最先应用的。从20世纪60年代起，世界各大汽车公司和有关机构开始建立自己的风洞试验室。如大众汽车公司的多用途风洞实验室可模拟多种环境条件下的汽车风洞实验，空气温度可在-30-45度调节，湿度为5％-95％，最大风速为180km／h。 目前我国最大型的风洞是中国航空动力研究所的风洞实验室。它主要承担中国航天和航空机械的风洞实验任务，也可用作汽车、建筑物、运动设备的风洞实验，最大风速100n／s。风洞的洞体由收缩段2、试验段3和扩散段5组成。在电动机8带动的风扇7作用下，空气从蜂窝栅1(起整流作用)进入风洞，经收缩段加速而进入试验段，再经扩散段流出。在试验段3中放置汽车模型4，其下部的固定装置9与测定6个分力的天平相连，通过工作室10中的相关仪器可测定汽车承受空气作用力的情况。风洞试验还可测定汽车模型表面的压力分布情况以及借助于烟、丝带、油膜等显示汽车周围的气流流动情况。

九、什么项目需做风洞实验？

风洞是能人工产生和控制气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动，并可量度气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状实验设备，它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具。风洞实验是飞行器研制工作中的一个不可缺少的组成部分。

它不仅在航空和航天工程的研究和发展中起着重要作用，随着工业空气动力学的发展，在交通运输、房屋建筑、风能利用和环境保护等部门中也得到越来越广泛的应用。  用风洞作实验的依据是运动的相对性原理。实验时，常将模型或实物固定在风洞内，使气体流过模型。

这种方法，流动条件容易控制，可重复地、经济地取得实验数据。为使实验结果准确,实验时的流动必须与实际流动状态相似,即必须满足相似律的要求。但由于风洞尺寸和动力的限制，在一个风洞中同时模拟所有的相似参数是很困难的，通常是按所要研究的课题，选择一些影响最大的参数进行模拟。  此外，风洞实验段的流场品质，如气流速度分布均匀度、平均气流方向偏离风洞轴线的大小、沿风洞轴线方向的压力梯度、截面温度分布的均匀度、气流的湍流度和噪声级等必须符合一定的标准，并定期进行检查测定。

风洞是飞行器研制中必不可少的设备，风洞的规模和完善往往反映航空航天科学技术的发展水平。  风洞主要应用于航空航天领域，比如飞行器、航天器、航空发动机、各型导弹、返回式卫星及载人飞船、降落伞等，另外还有用于汽车设计的汽车风洞。

十、风洞实验为什么那么贵？

风洞实验之所以昂贵，是因为它涉及到高度复杂的设备和技术。首先，风洞本身需要大型设备和精密仪器来模拟真实环境中的气流。

其次，风洞实验需要进行大量的数据采集和分析，这需要高度专业的工程师和科学家进行操作和解读。

此外，风洞实验还需要耗费大量的能源和材料，以及维护和运营设备的费用。综上所述，风洞实验的高昂成本是由于其复杂性、技术要求和资源消耗所致。