【正文】 China Aerodynamics Research ? Development Center 1 風力機空氣動力試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 2 ? 引言 ? 風洞試驗 ? 風場試驗 China Aerodynamics Research ? Development Center 3 ? 空氣動力學發(fā)展史表明，沒有試驗研究就沒有獨立的這門學科。氣動上的基本現(xiàn)象和原理都是通過試驗逐步認識的，氣動上的重大突破都是首先在試驗上的突破； ? 氣動理論分析和計算的結果，應經受試驗檢驗或驗證； ? 可以為各類工程、技術應用對象（飛行器、船舶、測量、建筑物、風力機等）提供可靠的空氣動力特性數(shù)據。 引言 China Aerodynamics Research ? Development Center 4 引言 China Aerodynamics Research ? Development Center 5 ? 研究的速度范圍不斷擴寬 。 亞音速風洞 超音速風洞 引言 China Aerodynamics Research ? Development Center 6 ? 研究的項目不斷擴展 ， 如氣動力 、 壓力分布 、 熱特性測量 、 流動顯示等 。 引言 China Aerodynamics Research ? Development Center 7 ? 應用對象不斷擴大 ， 由傳統(tǒng)的航空航天領域逐步滲透到船舶 、 車輛 、 建筑 、 橋梁 、 生物 、 能源 、 氣象 、 環(huán)保、 化工 、 機械 、 農林業(yè)和體育等各個領域 。 引言 China Aerodynamics Research ? Development Center 8 空氣動力試驗 一般采用模擬方法 ， 即使用模型試驗來模擬原型的物理現(xiàn)象 。 所謂模擬是指在一定的條件下用一個比較容易求得結果的物理現(xiàn)象來研究另一個遵循相同物理規(guī)律或數(shù)學規(guī)律的物理現(xiàn)象的方法 。 根據基本方法和設備的不同分為： ? 風洞試驗法：利用相對運動原理 ， 模型不動 、 氣流運動 。 ? 攜帶試驗法：將模型固定在可運動的設備上進行試驗 。 ? 飛行試驗法：試飛 、 海試 、 外場試驗等 。 引言 China Aerodynamics Research ? Development Center 9 利用模型代替實物進行試驗 ， 必須解決的兩個重要問題： ? 怎樣保證模型試驗和實物試驗的流動現(xiàn)象相似 ？ ? 怎樣把試驗結果應用到實際 ？ 相似理論論述了兩種現(xiàn)象相似的充分必要條件 ， 回答了如何正確選擇相似準則 。 掌握相似理論 ， 對指導試驗和分析 、 處理 、 應用試驗數(shù)據是十分重要的 。 引言 China Aerodynamics Research ? Development Center 10 風洞基本概念 ?風洞是按特殊要求設計的 、 可產生可調節(jié)氣流的特殊管道， 由這個管道形成的模型流場能夠模擬或部分模擬原型流場 。 ? 低速風洞：直流式 、 回流式 、 立式 ? 亞音速風洞： Ma=— ? 跨音速風洞： Ma=— ? 超音速風洞： Ma=— ? 高超音速風洞 : Ma=— 14 風洞試驗 —— 風洞 China Aerodynamics Research ? Development Center 11 低速直流風洞 風洞試驗 —— 風洞 China Aerodynamics Research ? Development Center 12 低速回流閉口風洞 風洞試驗 —— 風洞 China Aerodynamics Research ? Development Center 13 低速回流開口風洞 風洞試驗 —— 風洞 China Aerodynamics Research ? Development Center 14 風洞試驗 —— 風洞 China Aerodynamics Research ? Development Center 15 風洞流場品質 ?對于飛行于高空大氣的飛機 ， 其大氣環(huán)境特點是：風速大小 、 方向一致 、 氣壓均勻 、 空氣未被擾動 （ 湍流度低） 等 。 ?對于風力機 、 建筑物等地面試驗對象 ， 其大氣環(huán)境特點是：風速大小隨高度改變有一定的變化 、 湍流度也較高。 ?風洞試驗段中氣流的這些特性的好壞稱為流場品質 。 一般包括：動壓場 （ 速度場 ） 、 方向場 （ 氣流偏角 ） 、 湍流度等指標 。 風洞試驗 —— 風洞 China Aerodynamics Research ? Development Center 16 風洞主要部件 ?試驗段：是風洞中模擬原型流場進行模型氣動試驗的地方 。 風洞試驗 —— 風洞 China Aerodynamics Research ? Development Center 17 ?擴散段：位于試驗段或動力段后 ， 減小氣流速度 ， 以減小風洞中氣流能量損失 。 風洞試驗 —— 風洞 China Aerodynamics Research ? Development Center 18 ?拐角及導流片：回流風洞中 ， 氣流需要折轉 360176。 。 拐角及導流片起到平順拐折氣流的作用 。 風洞試驗 —— 風洞 China Aerodynamics Research ? Development Center 19 ?動力段：安裝有風扇及其附屬設施 （ 如整流罩 、 止旋片等 ） 。 用于向風洞內氣流補充能量 、 保證氣流維持一定的速度 。 風洞試驗 —— 風洞 China Aerodynamics Research ? Development Center 20 ?整流裝置：包括穩(wěn)定段 、 蜂窩器 、 整流網等 。 其作用是切割風洞內大尺寸漩渦并使小漩渦衰竭 ， 提高風洞內流場品質 。 風洞試驗 —— 風洞 China Aerodynamics Research ? Development Center 21 ?收縮段：使來自穩(wěn)定段的氣流加速 、 并改善試驗段氣流品質 。 風洞試驗 —— 風洞 China Aerodynamics Research ? Development Center 22 ?進氣口 、 出氣口：用于直流風洞向外界大氣吸取和排除氣流 。 ?調壓縫：在閉口風洞中保持風洞試驗段內壓力與外界大氣基本相同 。 一般位于試驗段與擴散段之間 。 風洞試驗 —— 風洞 China Aerodynamics Research ? Development Center 23 風洞試驗流程 ?將試驗模型固定于試驗段中 。 ?模型可以是專用模型或實物模型 ?需要有支撐裝置支撐模型 風洞試驗 —— 風洞 China Aerodynamics Research ? Development Center 24 ?在風洞中建立要求的流場 ?小型風力機一般按均勻流處理 ?大型風力機或建筑物需考慮大氣邊界層 ?測量相關數(shù)據 ?天平 、 壓力傳感器 ?轉速儀 、 電流電壓儀 、 負載等 ?數(shù)據修正與處理 ?洞壁干擾修正 ?轉換系數(shù) 風洞試驗 —— 風洞 China Aerodynamics Research ? Development Center 25 風洞試驗特點 ?試驗組織簡單 、 成本低 、 周期短 ?試驗環(huán)境簡單 ， 不需要考慮外場條件 ?氣流人工建立 ， 不需要 “ 靠天吃飯 ” ?測試條件完善 ， 試驗項目多 ?試驗結果可靠 、 可重復性好 ?氣流條件穩(wěn)定 ， 試驗干擾因素少 ?便于