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简述汽车风洞的类型与功能特点,简述汽车风洞的类型与功能

tamoadmin 2024-05-26 人已围观

简介1.风洞有什么作用?2.与空气动力学风洞的区别3.汽车空调的功能全基本都有什么如今"风洞"这个名词已为许多读者,乃至广大青少年所熟悉。风洞,是指在一个管道内,用动力设备驱动一股速度可控的气流,用以对模型进行空气动力实验的一种设备。最常见的是低速风洞。最近位于四川绵阳的中国空气动力学研究和发展中心已建成具有世界水平的2.4米跨声速风洞(风洞常以试验段尺度命名)。这样大尺度的跨声速风洞,世界上只有美国

1.风洞有什么作用?

2.与空气动力学风洞的区别

3.汽车空调的功能全基本都有什么

简述汽车风洞的类型与功能特点,简述汽车风洞的类型与功能

如今"风洞"这个名词已为许多读者,乃至广大青少年所熟悉。风洞,是指在一个管道内,用动力设备驱动一股速度可控的气流,用以对模型进行空气动力实验的一种设备。最常见的是低速风洞。最近位于四川绵阳的中国空气动力学研究和发展中心已建成具有世界水平的2.4米跨声速风洞(风洞常以试验段尺度命名)。这样大尺度的跨声速风洞,世界上只有美国和俄罗斯等少数国家才有。大家知道,风洞是发展航空航天事业的关键设备,研制任何飞机,包括军用飞机、民用飞机以及航天飞机,都必须首先在风洞中进行大量试验,试验飞机能不能飞起来,能飞多高多快和多远以及其他各项飞行性能等。2.4米跨声速风洞的建成表明,我国已进入世界航空航天大国的行列。

风洞——研制飞行器的先行官

决定一架飞机或其他飞行器的飞行性能,如速度、高度等,除飞机重量、发动机推力等要素外,最重要的因素是作用于飞机的空气动力。空气动力主要决定于飞机的外形。在设计和研制飞机时,首先是设计其外形,由此就可以确定作用于飞机的空气动力并推算飞行性能。但是,这个工作只能做在最前,不能在飞机造出来以后。确定飞机空气动力的实验设备主要是风洞。人们把风洞和风洞试验叫做航空航天的先行官是恰如其分的。

风洞实验的基本原理是相对性原理和相似性原理。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,气流速度在一定范围内也可以低于飞行速度,其试验结果可以推算出其实飞行时作用于飞机的空气动力。

飞行器(包括飞机、直升机、巡航导弹等)在风洞中的试验内容主要有测力试验(测量作用于模型的空气动力,如升力、阻力等,确定飞行性能);测压试验(测量作用于模型表面压力分布,确定飞机载荷和强度);布局选型试验 (模型各部件做成多套,可以更换组合,选择最佳的飞机布局和外形)等等。随着飞行器性能的提高和改进;风洞试验所需要的时间不断增加。40年代,研制一架螺旋桨飞机,风洞试验时间是几百小时。至70年代初,一架喷气式客机的风洞试验时间是4-5万小时。航天器(如洲际导弹、卫星、宇宙飞船等)大部分航行在大气层外,基本上与空气无关,但其发射和返回是在大气层中,仍然需要在风洞中进行试验。如美国的航天飞机,在不同风洞中总共进行了10万小时的试验。

风洞的发展

世界上公认的第一个风洞是英国人于1871年建成的。美国的莱特兄弟 (O.Wright和W.wright)于1901年制造了试验段0.56米见方,风速12/s的风洞,从而于1903年发明了世界上第一架实用的飞机。风洞的大量出现是在20世纪中叶。

为了试验炮弹的气动力作用和研究超声速流动,瑞士阿克雷特(G.Ackttet)于1932年建成了世界第一座超声速风洞,试验段面积0.4米×0·4米,马赫数(风速与声速之比)2。适应跨超声速飞行器的发展,1956年美国建成世界最大的跨超声速风洞,试验段面积488米×4.88米,马赫数0.8-4.88,功率为16.1万kW。1958年,美国航天局建成试验段直径0.56米,马赫数可高达18-22的高超声速风洞。

为了提高风洞实验的雷诺数(模拟尺度或粘性效应的相似准则),1980年,美国将一座旧的低速风洞改造成为世界最大的全尺寸风洞(可以直接把原形飞机放进试验段中吹风),试验段面积24.4米×12.2米,风速150m/s,功率10万kW。1975年,英国建成一座低速压力风洞,试验段5米×4.2米,风速95-110m/s,压力3个大气压,功率1.4万kW,试验雷诺数(它是一个无量纲数)8×106。80年代,美

国建成一座低温风洞,以氮气(氮气凝固点低,适于低温下工作)为工作介质,温度范围340-78K,压力可达9个大气压,试验段2.5米×2.5米,马赫数0.2-1.2,雷诺数高达120×106。

我国的风洞建设发展迅速。1977年,中国空气动力研究与发展中心建成亚洲最大的低速风洞,串联双试验段:8米×6米和16米×l2米,风速100m/s,功率7800kW。1999年,又建成具有世界规模的跨声速风洞,试验段口径2.4米,马赫数0.6-1.2。

风洞应用扩大到一般工业

随着工业技术的发展,从60年代开始,风洞试验(主要是低速风洞)从航空航天领域扩大到一般工业部门。反映各行各业的发展越来越需要空气动力学和风洞试验的参与,已经形成了新的学科:“工业空气动力学”和“风工程学”。

例如,当汽车速度达到180km/h时,空气阻力可占总阻力的1/3。对小汽车模型进行风洞试验,合理修形。可使气动阻力减小75%。对建筑物模型进行风载荷试验,从根本上改变了传统的设计方法和规范,大型建筑物如大桥、电视塔、大型水坝、高层建筑群等,己规定必须要进行风洞试验,而且模型必纲模拟实物的刚度 (即弹性模型),测量"风振特性"。这方面已有教训。1940年,美国塔科马(Tacoma)大桥,一座大型钢索吊桥,因为并不很大的风载荷,导致桥体强迫振动和共振,引起断塌,因而受到学界广泛重视。对于大型工厂、矿山群,也要做成模型,在风洞中进行防止污染和扩散的试验。

为此,应运而生出现了许多"大气边界层风洞"。在这种风洞中,试验段的气流并不是均匀的,从风洞底板向上,速度逐渐增加,模拟地面"风"的运动情况(称为大气边界层)。国内已出现了十几座这样的风洞。

风洞试验模拟的不足及其修正

风洞试验既然是一种模拟试验,不可能完全准确。概括地说,风洞试验固有的模拟不足主要有以下三个方面。与此同时,相应也发展了许多克服这些不足或修正其影响的方法。

1.边界效应或边界干扰

真实飞行时,静止大气是无边界的。而在风洞中,气流是有边界的,边界的存在限制了边界

附近的流线弯曲,使风洞流场有别于真实飞行的流场。其影响统称为边界效应或边界干扰。克服

的方法是尽量把风洞试验段做得大一些(风洞总尺寸也相应增大),并限制或缩小模型尺度,减小边界干扰的影响。但这将导致风洞造价和驱动功率的大幅度增加,而模型尺度太小会便雷诺数变小。近年来发展起一种称为"自修正风洞"的技术。风洞试验段壁面做成弹性和可调的。试验过程中,利用计算机,粗略而快速地计算相当于壁面处流线应有的真实形状,使试验段壁面与之逼近,从而基本上消除边界干扰。

2.支架干扰

风洞试验中,需要用支架把模型支撑在气流中。支架的存在,产生对模型流场的干扰,称为支架干扰。虽然可以通过试验方法修正支架的影响,但很难修正干净。近来,正发展起一种称为"磁悬模型"的技术。在试验段内产生一可控的磁场,通过磁力使模型悬浮在气流中。

3.相似准则不能满足的影响

风洞试验的理论基础是相似原理。相似原理要求风洞流场与真实飞行流场之间满足所有的相似准则,或两个流场对应的所有相似准则数相等。风洞试验很难完全满足。最常见的主要相似准则不满足是亚跨声速风洞的雷诺数不够。以波音737飞机为例,它在巡航高度(9000m)上,以巡航速度(927km/h)飞行,雷诺数为2.4×107,而在3米亚声速风洞中以风速100m/s试验,雷诺数仅约为1.4×106,两者相距甚远。提高风洞雷诺数的方法主要有:

(1)增大模型和风洞的尺度,其代价同样是风洞造价和风洞驱动功率都将大幅度增加。如上文所说美国的全尺寸风洞。

(2)增大空气密度或压力。已出现很多压力型高雷诺数风洞,工作压力在几个至十几个大气压范围。我国也正在研制这种高雷诺数风洞。

(3)降低气体温度。如以90K(-1830C)的氮气为工作介质,在尺度和速度相同时,雷诺数是常温空气的9倍多。世界上已经建成好几个低温型高雷诺数风洞。我国也研制了低温风洞,但尺度还比较小。

风洞有什么作用?

风洞指的是风洞实验室,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。

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、风能利用等领域更是不可或缺的。这种实验方法,流动条件容易控制。实验时,常将模型或实物固定在风洞中进行反复吹风,通过测控仪器和设备取得实验数据。

风洞实验中,需要用支架把模型支撑在气流中。支架的存在,产生对模型流场的干扰,称为支架干扰。虽然可以通过试验方法修正支架的影响,但很难修正干净。近来,正发展起一种称为"磁悬模型"的技术。在试验段内产生一可控的磁场,通过磁力使模型悬浮在气流中。

扩展资料

实验原理

风洞一般称之为风洞试验。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,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。

风洞试验中,天平测量得到的模型气动力在转换到气流坐标系上时会因为模型迎角测量的误差引入模型气动力系数误差,而此误差在一些条件下可以占到总的气动力系数误差的25%。因此,准确的迎角测量技术是获得高精度气动特性试验数据的基础。风洞试验数据精确度的先进指标要求模型的阻力系数误差在马赫数Ma位于0.4~0.9的范围内时不超过0.0001,这就要求模型迎角的测量误差不能超过0.01°。

百度百科-风洞

百度百科-风洞试验

与空气动力学风洞的区别

风洞,是产生人工气流并能观测气流或气流与物体之间相互作用的管道装置。凡要生产各类飞机的飞行器,必须通过风洞实验,否则就无法确定飞行器的气动布局和评估其气动性能。风洞的产生和发展是同航空航天技术的发展密切相关的,它直接为各种飞行器的研制服务。

现代飞行器的设计对风洞的依赖性很大。例如20世纪50年代美国B-52型轰炸机的研制,就进行了约10000小时的风洞实验。而第一架航天飞机的研制,就进行了约100000小时的风洞实验。这就是说,设计新的飞行器必须经过风洞实验。风洞中的气流要有不同的速度和不同的密度,甚至不同的温度,这样才能模拟各种飞行器的真实飞行状态。因此,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天航空技术的发展水平。全世界的风洞总数已达千余座,凡能制造飞机和其他飞行器的国家,必有风洞。

汽车空调的功能全基本都有什么

相信很多人都听说过风洞,而根据试验对象以及用途的不同,风洞也分很多种,最常见的则是动力学风洞,它主要用来设计、优化飞行器、导弹、航天器的外部造型,在动力学风洞中能够模拟出这些物体在高速运动下可能出现的状况。

对于汽车厂商来说,空气动力学风洞对车身外形的开发也有着重要的作用,特别是一些超跑制造商。通常工程人员会先制成1:1的汽车油泥模型,然后在风洞中进行试验,通过风洞内产生的强大气流吹过车身表面来观察气体的流动是否符合设计上的需求,然后再对细节进行修改使风阻系数达到要求。

当然建造一个可以放进1:1汽车模型规模的风洞的价格也是不菲,往往达到数亿美元甚至更多,而且每做一次风洞试验的费用也是相当大的。

热力学风洞则是另外一个名词,它的主要用途是模拟车辆在实际情况中遭遇到的各种路况、气候环境的改变,它可以模拟雨雪天气、不同的湿度和温度环境等。然而空气动力学风洞则不需要这些,它只需要吹风,这也是二者最大的区别。

百万购车补贴

目前中国每个人的生活水平都基本提高了,所以大家在满足了基本的温饱之后就开始追求精神世界的享受。这种症状在目前的汽车领域也有所体现。目前汽车内的配置越来越丰富,越来越人性化,汽车空开关已经建立,规范配置。所以今天汽车编辑器就简单的给朋友们介绍一下汽车空开关的功能。

汽车空功能简介功能

1.通风系统:其作用是保证汽车行驶时室内通风,即不断将新鲜空空气冲入车室内,赶走混入灰尘、二氧化碳和发动机的有害气体。寒冷的冬季,应加热新鲜空气体,以确保室内温度适宜。

2.加热系统:其作用是加热舱内空空气或从外部进入舱内的新鲜空空气,从而达到加热除湿的目的。

3.制冷系统:其功能是在车外环境温度较高时,降低车内温度,让乘客感到凉爽舒适。

4.空气体净化系统:其功能是过滤引入的空气体,持续清除车内污浊气体,保持车内空气体清洁。

5.调节系统:调节系统的关键由电气元件、真空管道和操作机构组成。一方面用于调节制冷和暖风系统的温度和压力;另一方面用于操控车室内空空气的温度、风量、流向,完善空调节系统的各项功能。

汽车类型简介空调节功能

1.按驱动方式分为:独立(一台专用发动机驱动制冷量大、运行稳定的压缩机,但成本高、体积大、重量大,多用于大中型客车)和非独立(空可调压缩机由汽车发动机驱动,其制冷性能与发动机密切相关,稳定性差,多用于小型客车和轿车)。2.据空介绍,性能包括:单功能型(制冷、制热、通风系统分开安装、独立运行,多用于大型客车、货车)和集成式制冷制热型(制冷、制热、通风共用风机、风道,可在同一调节板上调节。工作时可包括冷热风分开工作的组合式和冷热风同时工作的混合调温式。汽车多用途混合温度控制)。根据调节方式,包括手动调节(通过拨动调节板上的功能键调节温度、风速和风向)和电动气动调节(借助true空调节机构,当选择空调节功能键时,温度和风量可在预定温度内自动调节)。3.根据调节方式,包括:全自动调节(借助计算等效电路,调节机构通过传感器信号和预设信号工作,自动调节温度和风量)和微机调节全自动调节(以微机为调节中心,可以全方位、全功能实现车内空空气环境的最佳调节和调节)。

汽车空调节功能简介及定义

汽车空空调装置简称汽车空。用于将车厢内的温度、湿度、空空气洁净度、空气流调节调节到最佳状态,为乘客提供舒适的乘坐环境,缩短旅途疲劳;为驾驶员创造良好工作条件的通风装置,对确保安全驾驶起着至关重要的作用。包括大部分制冷装置、加热装置和通风装置。该组合装置充分利用车内有限的空空间,结构简单,操作方便,是国际流行的现代汽车空调节系统。

以上是边肖汽车对car空调节功能的简单介绍,以及car空调节功能的简单介绍。首先,汽车边肖为朋友简单介绍了汽车空调整的定义,然后简单介绍了汽车空调整的功能和类型。我们可以从上面的简要介绍中了解到。希望边肖汽车的简介能给朋友们解决问题!

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文章标签: # 风洞 # 空气 # 调节