Аеродинамічна труба
Аеродинамі́чна труба́, рура — установка для утворення потоку газу з метою вивчення його впливу на об’єкт, а також експериментальні дослідження аеродинамічних явищ.
Аеродинамічна труба — основа устаткування аеродинамічних лабораторій. В аеродинамічній трубі використовується принцип оборотності руху, згідно з яким переміщення тіла в нерухомому повітрі може бути замінено рухом повітря відносно нерухомого тіла.
Для досліджень геометрично подібна природному об’єктові модель встановлюється в робочу частину аеродинамічної труби. Для того, щоб безрозмірні значення аеродинамічних сил та моментів — аеродинамічні коефіцієнти, отримані в аеродинамічній трубі, дорівнювали аналогічним величинам для природного об’єкта в польоті, необхідно:
- виключити або максимально зменшити вплив обмеження потоку — стінок аеродинамічної труби або меж вільного струменя;
- забезпечити в робочій частині аеродинамічної труби перед моделлю рівномірний потік й ті ж значення критеріїв подібності — Маха числа М = υ/a, Рейнольдса числа Re = υlρ/m, а для польоту на великих висотах і Кнудсена числа Кn = λ/l, що і для природного об’єкта (тут l — характерний розмір деталі, υ, а — швидкості руху газу та звуку відповідно, ρ — густина, m — коефіцієнт динамічної в’язкості, λ — довжина вільного пробігу молекул газу перед моделлю).
Аеродинамічні труби можна поділити на групи за числом М перед моделлю: дозвукові з числами М ˂ 1 та трансзвукові з числами 0,8 ˂ M ˂ 1,2.
Іноді в особливу групу виділяють ударні, імпульсні та електродугові аеродинамічні труби, для яких характерні значення числа М за високих температур гальмування робочого газу, а також аеродинамічні труби, в яких моделюється обтікання тіл на великих висотах.
Аеродинамічні труби класифікують за розміром і типом робочої частини (відкрита, закрита), а також за співвідношенням площ поперечних перерізів сопла труби і форкамери.
Окремі типи аеродинамічних труб: високотемпературні — додатково дозволяють вивчати вплив високих температур та пов’язаних з ними явищ дисоціації та йонізації газів; висотні — для дослідження обтікання моделей розрідженим газом (імітація польоту на великій висоті); аероакустичні — для дослідження впливу акустичних полів на міцність конструкції, роботу приладів тощо.
Література
- Басс В. П. Молекулярная газовая динамика и ее приложения в ракетно-космической технике. Киев : Наукова думка, 2008. 272 с.
- Лебедь В. Г., Миргород Ю. І., Українець Є. О. Аерогідрогазодинаміка. Харків : ХУПС ім. Івана Кожедуба, 2011. 415 с.
- González Hernández M. A. et al. Design Methodology for a Quick and Low-Cost Wind Tunnel. 2013. URL: http://cdn.intechopen.com/pdfs/42327/intech-design_methodology_for_a_quick_and_low_cost_wind_tunnel.pdf
- Anderson J. D. Fundamentals of Aerodynamics. 6th ed. New York : McGraw-Hill Education, 2016. 1152 p.
