[科普中国]-引射式风洞

背景

空气动力学是发展航空航天技术及其他工业技术的一口科学。由于气体流动现象及物体(飞机)几何外形的复杂性,空气动力研巧和飞行器气动设汁中的很多问题不能单纯依靠理论或解析方法得到解决。

航空、航天飞行器在研制阶段,必须进行大量的空气动力学试验,用以验证其气动特性是否达到设计要求或设计是否合理。随着航天航空事业的发展,对各种飞行器的结构设计提出了更高的要求,对风洞试验要求也日益增加,风洞试验工作量也越来越大。由于飞机有70%的时间是在跨声速区飞行,在各类航空、航天飞行器研制过程中,飞行器跨声速阶段的性能显得极其重要1。

组成风洞全长199.56米,轴线长度66.5m03m,试验段尺寸为2.4mx2.4m。整个回路由阀口系统、引射器、混合段、内场消声器、稳定段、收缩段、喷管段、试验段、驻室、补偿段、栅指段、扩散段、主排气段、拐角段、驻室抽气系统、消声段等组成。该风洞具有高逼真凡何模拟及高雷诺数试验能力,可承担导弹、飞机、各类飞行器模型的测力、测压、半模、进气道及特种试验。

引射器引射器是引射式风洞的主要驱动动力,因而引射器性能的好坏将直接影响风洞的性能2。

引射器是一种输送流体的装置,它依靠高压流体流经喷嘴后所形成的高速气流,引射另一种低压流体,并在装置中进行能量交换与物质惨混,达到输送目的。引射式风洞的主引射器为多喷嘴引射器,共有24个喷管分两层分布在圆周上,每层均布12个。主要有两个作用,其一是提供气流驱动风洞:其二是引射器喷嘴的高速气流产生低压区,将试验后的废气从吸入重新利用,从而达到节能的目的。