风洞知识.风洞的尺寸,与动力的影响有哪些?

Question

风洞知识.风洞的尺寸,与动力的影响有哪些?

Answer 1

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.
世界上公认的第一个风洞是英国人韦纳姆(E.Mariotte)于1869～1871年建成,并测量了物体与空气相对运动时受到的阻力.它是一个两端开口的木箱,截面45.7厘米×45.7厘米,长3.05米.美国的O.莱特和W.莱特兄弟在他们成功地进行世界上第一次动力飞行之前,于1900年建造了一个风洞,截面40.6厘米×40～56.3千米/小时.2008年,作为西南交大十五、211重点建设项目,XNJD-3风洞建成,大大促进了西南交大风工程学科及土木工程学科的发展.XNJD-3风洞是目前世界最大的边界层风洞,试验段尺寸为22.5m（宽）×4.5m（高）×36m（长）,断面尺寸位居世界第一,风速范围为1.16.5m/s,主要技术指标均已达到世界先进水平.
因为风洞的控制性佳,可重复性高,现今风洞广泛用于汽车空气动力学和风工程（Wind Engineering）的测试,譬如结构物的风力荷载（Wind load）和振动、建筑物通风（Ventilation）、空气污染（Air pollution）、风力发电（Wind power）、环境风场（Pedestrian level wind）、复杂地形中的流况、防风设施（Wind break）的功效等.这些问题皆可以利用几何相似的原理,将地形、地物以缩尺模型放置于风洞中,再以仪器量测模型所受之风力或风速.一些研究也指出风洞实验之结果与现地风场的观测(field observation)的结果相近,故风洞实验是研究许多风工程问题最常用的方法.风洞实验数据亦可用来验证数值模式,找到较佳的模式参数.