Аеродинамічні труби

Експериментальна установка для дослідження явищ і процесів, супроводжуючих обтікання тіл потоком газу називається аеродинамічною трубою.

Принцип дії аеродинамічних труб заснований на принципі відносності Галілея: замість руху тіла в нерухомому середовищі вивчається обтікання нерухомого тіла потоком газу В аеродинамічних трубах експериментально визначаються ті, що діють на ЛА аеродинамічні сили і моменти досліджуються розподіли тиску і температури по його поверхні, спостерігається картина обтікання тіла, вивчається аеропружність і т д.

Аеродинамічні труби залежності від діапазону чисел Маха М розділяються на дозвукові (М =0,15-0,7), трансзвуковые (М =0,7-1 3), надзвукові (М =1,3-5) і гіперзвукові (М =5-25), по принципу дії - на компресорні (безперервної дії), в яких потік повітря створюється спец компресором, і балонні з підвищеним тиском, по компонуванню контура - на замкнуті і незамкнуті.

Компресорні труби мають високий ккд, вони зручні в роботі, але вимагають створення унікальних компресорів з великими витратами газу і великої потужності. Балонні аеродинамічні труби по порівнянню з компресорними менш економічні, оскільки при дроселюванні газу частина енергії втрачається. Крім того, тривалість роботи балонних аеродинамічних труб обмежена запасом газу у балонах і складає для різних аеродинамічних труб від десятків секунд до декілька хвилин.

Широке поширення балонних аеродинамічних труб обумовлене тим, що вони простіше по конструкції а потужності компресорів, необхідні для наповнення балонів, відносно малі. У аеродинамічних трубах із замкнутим контуром використовується значна частина кінетичної енергії що залишилася в газовому потоці після його проходження через робочу область, що підвищує ККД труби. При цьому, проте, доводиться збільшувати загальні розміри установки.

У дозвукових аеродинамічних трубах досліджуються аеродинамічні характеристики

дозвукових літаків вертольотів а також характеристики надзвукових літаків на злітно-посадочних режимах. Крім того, вони використовуються для вивчення обтікання автомобілів та ін. наземних транспортних засобів, будівель, монументів, мостів та ін. об'єктів На Мал. 12 показана схема дозвуковою аеродинамічною

труби із замкнутим контуром.

Мал. 12 Схема дозвукової компресорної аеродинамічної труби.

1 - хонейкомб 2 - сітки 3 - форкамера 4 - конфузор 5 - напрям потоку 6 - робоча частина з моделлю 7 - дифузор, 8 - коліно з поворотними лопатками, 9 - компресор

10 – повітроохолоджувач

Мал. 13 Схема балонної трансзвуковой ежекторної аеродинамічної труби

1 - хонейкомб 2 - сітки 3 - форкамера 4 конфузор 5 перфорована робоча частина з моделлю 6- ежектор 7-дифузор 8- коліно з направляючими лопатками 9 - викид повітря 10 - підведення повітря від балонів

Мал. 14 Схема надзвукової балонної аеродинамічної труби

1 - балон із стислим повітрям 2 - трубопровід 3 - регулюючий дросель 4 - вирівнюючі сітки 5 -хонейкомб 6 - детурбулизирующие сітки 7 - форкамера 8 - конфузор

9 - надзвукове сопло 10 – робоча частина з моделлю 11 - надзвуковий дифузор 12 - дозвуковий дифузор 13 - викид в атмосферу

Мал. 15 Схема балонної гіперзвукової аеродинамічної труби

1 - балон з високим тиском 2 - трубопровід 3 - регулюючий дросель 4 - підігрівач

5 - форкамера з хонейкомбом і сітками 6 - гіперзвукове осесиметричне сопло 7 - робоча частина з моделлю 8 - гіперзвуковий осесиметричний дифузор 9 - повітроохолоджувач

10 - напрям потоку11 - підведення повітря в ежектори 12 - ежектори 13 - затвори 14 - вакуумна місткість 15 – дозвуковий дифузор

Питання для самоперевірки

1.