Аеродинамічна труба
Аеродинамі́чна труба́ (також Аеродинамічний тунель) — установка, в якій вивчається дія штучно створеного рівномірного повітряного потоку на моделі літальних апаратів та інших тіл (див. Аеродинаміка). Одну з перших у світі аеродинамічних труб побудував у 1897 [Жуковський]
Принцип дії
Принципова схема простої аеродинамічної труби з незамкненим потоком і закритою робочою частиною показана на мал.[прояснити]
Вентилятор 1, що приводиться в рух електродвигуном постійного струму 2, засмоктує повітря крізь сопло 3 і напрямну ґратку 4 в робочу частину 5, де містяться досліджувана модель 6 і давачі вимірювальних приладів. Далі повітря проходить крізь дифузор 7, виходячи в навколишній простір. Швидкість потоку в робочій частині регулюється зміною обертів двигуна. Рівномірність потоку в робочій частині забезпечується належною формою сопла та напрямною ґраткою.
Економічність аеродинамічної труби характеризується відношенням кінетичної енергії секундної маси повітря в робочій частині до потужності двигуна. Дифузор, який значно зменшує кінетичну енергію повітря, що виходить з аеродинамічної труби, істотно поліпшує її якість. Ще кращі показники має аеродинамічна труба з замкненим потоком. В аеродинамічній трубі цього типу повітря, вийшовши з дифузора, крізь один або два зворотні канали 8 з напрямними лопатями 9 знову потрапляє в сопло. Необхідною умовою динамічної відповідності природного та модельованого явищ є рівність для обох явищ певних чисел — критеріїв подібності. Найважливішим критерієм подібності, при не дуже великих швидкостях, є число
R = lv/n,
де l — характерний розмір тіла, v — швидкість, n — кінематичний коефіцієнт в'язкості середовища.
Для досягнення великих R застосовують велетенські натурні аеродинамічні труби, де досліджуються тіла натуральної величини. При великих (надзвукових) швидкостях найбільше значення має число
М = v/a,
де a — швидкість звуку.
Для одержання великих М застосовують невеликі розміром швидкісні надзвукові аеродинамічні труби. У швидкісних аеродинамічних трубах безперервної дії повітряний потік, що утворюється осьовим компресором, проходить крізь охолодні пристрої.Також широко використовують шлірен-зйомку(метод Теплера) для детального дослідження поведінки потоків повітря в аеродинамічній трубі.
Література
- Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
- Закс Н. А. Основы экспериментальной аэродинамики. М., 1953;
- Пэнкхерст Р., Холдер Д. Техника эксперимента в аэродинамических трубах. Пер. с англ. II., 1955.