Pipa itu memanggil

Dalam artikel saya baru-baru ini tentang pengukuran meteorologi ultrasonik, saya berbicara tentang peralatan untuk meteorologi, yang telah berhasil digunakan untuk merekam karakteristik meteorologi dasar, seperti suhu, tekanan, kelembaban, kecepatan dan arah angin, dan hanya menyentuh sebentar tentang masalah pengaturan dan pengujian instrumen ini. Tugas utama untuk jenis peralatan ini adalah, pertama-tama, pengukuran kecepatan angin yang akurat. Tetapi bagaimana cara mensimulasikan aliran udara pada rentang yang luas? Solusinya adalah membuat terowongan angin. Tampaknya lebih mudah untuk membuat instalasi seperti itu? Pasang kipas yang kuat dan Anda selesai! Namun, tidak semuanya begitu sederhana! Mari kita lihat lebih dekat operasi terowongan angin dan strukturnya. Dan untuk kejelasan, saya datang ke salah satunyaInstitut Tomsk dari Akademi Ilmu Pengetahuan, di mana, atas permintaan saya, terowongan angin diperlihatkan dan dihidupkan, dan saya merekam video kecil 3 menit dari karyanya untuk pembaca GeekTimes

Bagaimana cara kerjanya?


Terowongan angin - alat teknis yang dirancang untuk mensimulasikan arus udara yang kuat dan dampak aliran ini pada berbagai objek. Penggunaan pipa dalam aerodinamika didasarkan pada prinsip reversibilitas gerakan dan teori kesamaan fenomena fisik. Objek pengujian di terowongan angin adalah model pesawat terbang skala penuh atau elemen-elemennya, serta berbagai instrumen meteorologi, mobil, dll.


Dalam kasus kami, stasiun cuaca ultrasonik diuji dalam terowongan angin , yang seharusnya merekam kecepatan angin hingga 50-60 m / s. Beginilah bentuk pipa yang saya tulis dalam artikel ini.


Enam puluh meter per detik adalah aliran udara yang sangat serius. Aliran dibuat, tentu saja, dengan bantuan alat isap - kerang yang digerakkan oleh motor listrik yang kuat.


Namun, ini memungkinkan Anda untuk membuat aliran udara yang relatif kecil dan yang paling penting - alirannya tidak akan seragam, seperti dikatakan oleh fisikawan - bukan laminar. Ini akan memiliki turbulensi yang akan merusak kualitas aliran. Bagaimana cara mengatasi masalah ini?

Elemen struktural


Untuk menciptakan aliran udara berkualitas tinggi di dalam pipa (yaitu untuk memastikan aliran udara laminar ), perlu memecahnya menjadi banyak aliran kecil. Ini dilakukan dengan menggunakan desain ini.


Ini adalah semacam pelindung udara ke mana udara masuk dan melewati ribuan lubang, seperti jaring (atau sarang lebah) dengan langkah yang sangat besar.


Akibatnya, aliran udara menjadi lebih teratur (gambar di atas), dibandingkan dengan aslinya - turbulen (gambar di bawah).

Struktur logam besar ini disebut hanikomb. Dari Bahasa Inggris Honeycomb - tisu di bawah tikungan lutut celana jins di belakang, benar-benar mengingatkan Anda pada sarang madu. Sumber


Tetapi tidak peduli seberapa kuat mesinnya, tidak selalu memungkinkan untuk mengembangkan aliran udara yang diperlukan, asalkan laminaritasnya dipertahankan. Terkadang Anda harus mempercepat aliran dengan paksa. Untuk ini, nozzle udara digunakan . Unit ini dalam batas-batas tertentu, tetapi sangat efektif mempercepat aliran udara ke kecepatan udara yang dibutuhkan. Namun, agar akselerasi seperti itu terjadi, diperlukan perbedaan tekanan. Untuk ini, setelah hanikomb, dipasang ruang penghalusan (prechamber), di mana tetesan tersebut disediakan, kemudian aliran dipercepat menuju zona kerja terowongan angin, di mana ia diarahkan ke objek yang sedang diteliti.



Secara umum, perangkat, dengan prinsip operasinya, cukup sederhana, tetapi membutuhkan pembuatan semua node yang berkualitas tinggi, ketaatan yang ketat terhadap karakteristik geometris, kualitas permukaan internal di mana tonjolan, bevel, lasan yang tidak dirawat, dll. Tidak diperbolehkan. Idealnya, permukaan bagian dalam pipa harus dipoles sepenuhnya. Nah, bagaimana cara kerja pipanya - silakan tonton video 3 menit. Omong-omong, ini adalah terowongan angin yang sangat kecil. Sayang Volume kerjanya yang bermanfaat adalah 40X40 cm, tetapi ini memungkinkan Anda untuk menguji sebagian besar instrumen meteorologi, seperti ini


Terowongan angin sangat intensif dari logam, sehingga harga peralatan semacam itu secara non-linear tergantung pada ukuran ruang kerja dan dapat mencapai satu jam dan jutaan dolar!



Source: https://habr.com/ru/post/id398943/


All Articles