空气动力学实验类和原理

如题所述

空气动力学实验主要分为实物实验和模型实验两大类别。实物实验,如飞机飞行和导弹发射,尽管真实无误,但成本高昂且操作条件严格,通常在产品后期阶段才进行,作为性能验证的最终手段。相比之下,模型实验更为常见,它包括多种形式:


首先,有空气运动而模型静止的情况,如风洞实验。在这种实验中,风洞模拟飞行环境,研究模型在静止空气中的反应。


其次,空气静止时物体或模型运动的实验,如飞行实验、模型自由飞实验(动力或无动力模型在空气中飞行)、火箭橇实验(利用火箭推进的滑车进行高速实验)以及旋臂实验(旋臂机带动模型旋转进行研究)等。这些实验旨在观察模型在实际运动状态下的行为。


还有一种是空气和模型都运动的实验,例如风洞自由飞实验和尾旋实验,后者在特定的上升气流中观察模型的尾旋状态。


进行模型实验时,关键在于保证模型与真实环境的相似性,即不仅几何尺寸相似,还要确保雷诺数、马赫数、普朗特数等流体力学相似准数相等。尽管在实际操作中难以完全满足所有准数,通常会选择重点保证主要相似性,如雷诺数在粘性实验中的匹配,马赫数在可压缩流体实验中的匹配等。若出现由于相似准数不匹配引起的误差,可以通过数据修正来补偿,比如对风洞壁和模型支架对流场影响的修正。


空气动力学实验的主要目标是测量气流参数,观察流动现象,以及测定作用于模型的气动力。实验结果通常会转化为无量纲的相似准数,以便从模型研究中推断出实物的性能参数。


扩展资料

aerodynamic experiments 进行空气动力学研究的一种基本手段,通过实验途径研究空气运动规律以及空气与相对运动物体( 主要是飞行器 )之间的相互作用。

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