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风洞实验的原理是怎样的?
更新时间:2019-07-22 11:07:22
原理:风洞实验的理论依据是运动相对性原理和流动相似性原理。根据相对性原理,飞机在静止空气中飞行所受到的空气动力,与飞机静止不动、空...
原理:
风洞实验的理论依据是运动相对性原理和流动相似性原理。根据相对性原理,飞机在静止
空气中飞行所受到的空气动力,与飞机静止不动、空气以同样的速度反方向吹来,两者的作用是一样的。但飞机迎风面积比较大,如机翼翼展小的几米、十几米,大的几十米(波音747是60米),使迎风面积如此大的气流以相当于飞行的速度吹过来,其动力消耗将是惊人的。根据相似性原理,可以将飞机做成几何相似的小尺度模型,只要保持某些相似参数一致,试验的气流速度在一定范围内也可以低于飞行速度,并可以根据试验结果推算出真实飞行时作用于飞机的空气动力。
优点:
风洞实验尽管有局限性,但有如下四个优点: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,实验结果的准确度较高;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。