La pipe appelle

Dans mon récent article sur les mesures météorologiques à ultrasons, j'ai parlé d'équipement de météorologie, qui est utilisé avec succès pour enregistrer les caractéristiques météorologiques de base, telles que la température, la pression, l'humidité, la vitesse et la direction du vent, et n'a abordé que brièvement les problèmes de configuration et de test de ces instruments. La tâche principale de ce type d'équipement est tout d'abord la mesure précise de la vitesse du vent. Mais comment simuler le flux d'air sur une large plage? La solution est de créer une soufflerie. Il semblerait plus facile de faire une telle installation? Mettez un ventilateur puissant et vous avez terminé! Mais tout n'est pas si simple! Examinons de plus près le fonctionnement de la soufflerie et sa structure. Et pour plus de clarté, je suis venu à l'un desInstitut Tomsk de l'Académie des sciences, où, à ma demande, la soufflerie a été montrée et allumée, et j'ai tourné une petite vidéo de 3 minutes de son travail pour les lecteurs de GeekTimes

Comment ça marche?


Soufflerie - un appareil technique conçu pour simuler des courants d'air puissants et l'impact de ces écoulements sur divers objets. L'utilisation des tuyaux en aérodynamique est basée sur le principe de réversibilité des mouvements et la théorie de la similitude des phénomènes physiques. Les essais en soufflerie ont pour objet des maquettes d'avions grandeur nature ou de leurs éléments, ainsi que divers instruments météorologiques, voitures, etc.


Dans notre cas, les stations météorologiques à ultrasons sont testées dans une soufflerie , qui devrait enregistrer des vitesses de vent allant jusqu'à 50-60 m / s. Voici à quoi ressemble la pipe que j'écris dans cet article.


Soixante mètres par seconde est un flux d'air très sérieux. Un flux est créé, bien sûr, à l'aide d'un dispositif d'aspiration - des coques entraînées par un puissant moteur électrique.


Cependant, cela vous permet de créer des flux d'air relativement petits et surtout - le flux ne sera pas uniforme, comme disent les physiciens - pas laminaire. Il y aura des turbulences qui fausseront la qualité du flux. Comment résoudre ce problème?

Éléments structurels


Afin de créer un flux d'air de haute qualité à l'intérieur du tuyau (c'est-à-dire pour assurer un flux d'air laminaire ), il est nécessaire de le diviser en de nombreux petits flux. Cela se fait en utilisant cette conception.


C'est une sorte de visière à air dans laquelle l'air s'infiltre et passe à travers des milliers de trous, comme un filet (ou un nid d'abeilles) avec un très grand pas.


En conséquence, le flux d'air devient plus ordonné (figure ci-dessus), par rapport à l'original - turbulent (figure ci-dessous).

Cette structure métallique massive est appelée hanikomb. De l'anglais Honeycombs - essuie sous les plis des genoux du jean à l'arrière, vous rappelle vraiment un nid d'abeille. Source


Mais quelle que soit la puissance du moteur, il n'est pas toujours possible de développer le flux d'air nécessaire, à condition que sa laminarité soit maintenue. Parfois, vous devez accélérer le flux par la force. Pour cela, une buse d' air est utilisée . Cette unité dans certaines limites, mais accélère très efficacement le flux d'air aux vitesses d'air requises. Cependant, pour qu'une telle accélération se produise, une différence de pression est nécessaire. Pour cela, après un hanikomb, une chambre de raréfaction (préchambre) est installée, où une telle goutte est apportée, puis le flux accéléré va dans la zone de travail de la soufflerie, où il est dirigé vers l'objet étudié.



En général, le dispositif, par son principe de fonctionnement, est assez simple, mais nécessite une fabrication de haute qualité de tous les nœuds, le strict respect des caractéristiques géométriques, la qualité des surfaces internes où les saillies, biseaux, soudures non traitées, etc. ne sont pas autorisés Idéalement, la surface intérieure du tuyau doit être complètement polie. Eh bien, comment fonctionne la pipe - regardez une vidéo de 3 minutes. Au fait, c'est une très petite soufflerie. Bébé Son volume de travail utile est de 40X40 cm, mais cela vous permet de tester la plupart des instruments météorologiques, tels que celui-ci.


Les souffleries sont extrêmement riches en métaux, donc le prix de ces équipements dépend non linéairement de la taille de l'espace de travail et peut atteindre jusqu'à une heure et des millions de dollars!



Source: https://habr.com/ru/post/fr398943/


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