[科普中國]-引射式風洞

背景

空氣動力學是發(fā)展航空航天技術及其他工業(yè)技術的一口科學。由于氣體流動現(xiàn)象及物體(飛機)幾何外形的復雜性,空氣動力研巧和飛行器氣動設汁中的很多問題不能單純依靠理論或解析方法得到解決。

航空、航天飛行器在研制階段,必須進行大量的空氣動力學試驗,用以驗證其氣動特性是否達到設計要求或設計是否合理。隨著航天航空事業(yè)的發(fā)展,對各種飛行器的結構設計提出了更高的要求,對風洞試驗要求也日益增加,風洞試驗工作量也越來越大。由于飛機有70%的時間是在跨聲速區(qū)飛行,在各類航空、航天飛行器研制過程中,飛行器跨聲速階段的性能顯得極其重要1。

組成風洞全長199.56米,軸線長度66.5m03m,試驗段尺寸為2.4mx2.4m。整個回路由閥口系統(tǒng)、引射器、混合段、內場消聲器、穩(wěn)定段、收縮段、噴管段、試驗段、駐室、補償段、柵指段、擴散段、主排氣段、拐角段、駐室抽氣系統(tǒng)、消聲段等組成。該風洞具有高逼真凡何模擬及高雷諾數(shù)試驗能力,可承擔導彈、飛機、各類飛行器模型的測力、測壓、半模、進氣道及特種試驗。

引射器引射器是引射式風洞的主要驅動動力,因而引射器性能的好壞將直接影響風洞的性能2。

引射器是一種輸送流體的裝置,它依靠高壓流體流經(jīng)噴嘴后所形成的高速氣流,引射另一種低壓流體,并在裝置中進行能量交換與物質慘混,達到輸送目的。引射式風洞的主引射器為多噴嘴引射器,共有24個噴管分兩層分布在圓周上,每層均布12個。主要有兩個作用,其一是提供氣流驅動風洞:其二是引射器噴嘴的高速氣流產生低壓區(qū),將試驗后的廢氣從吸入重新利用,從而達到節(jié)能的目的。