管道在呼唤

在我最近关于超声气象测量的文章中,我谈到了气象设备,该设备已成功用于记录基本的气象特征,例如温度,压力,湿度,风速和风向,仅简要介绍了设置和测试这些仪器的问题。这类设备的主要任务首先是精确测量风速。但是如何模拟大范围的气流?解决方案是创建风洞。进行这样的安装似乎更容易?放一个强大的风扇,您就完成了!但是,并非一切都那么简单!让我们仔细看一下风洞的运行及其结构。为了清楚起见,我来到了科学院的托木斯克研究所,应我的要求,风洞已显示并打开,我为GeekTimes读者拍摄了3分钟的小录像

如何运作?


风洞-一种设计用于模拟强大气流及其流动对各种物体的影响的技术设备。管道在空气动力学中的使用基于运动可逆性原理物理现象相似性理论风洞中的测试对象是大型飞机或其要素的模型,以及各种气象仪器,汽车等。


在我们的案例中,超声气象站在风洞进行了测试,风洞应记录高达50-60 m / s的风速。这就是我在本文中讨论的管道的样子。


每秒六十米是非常严重的气流。当然,借助抽吸装置可产生气流-壳体由强大的电动机驱动。


但是,这允许您创建相对较小的空气流,最重要的是-气流不会像物理学家所说的那样均匀-并不是层流。它会产生湍流,从而扭曲溪流的质量。如何解决这个问题?

结构要素


为了在管道内产生高质量的空气流(即确保流),有必要将其分成许多小流量。使用此设计即可完成。


这是一种空气面罩,空气会进入其中并穿过成千上万个孔,就像一个网状(或蜂窝状)的台阶很大。


结果,与原来的湍流(下图)相比,气流变得更有序(上图)。

这种巨大的金属结构被称为hanikomb。来自英语 蜂窝-背面牛仔裤膝盖弯曲处的湿巾,确实让您想起蜂窝。来源


但是,无论发动机有多强大,只要保持其层流性,就不可能总是获得必要的气流。有时,您必须通过武力加快流动速度。为此,使用空气喷嘴。该单元在一定范围内,但非常有效地将气流加速到所需的风速。然而,为了发生这种加速,需要压差。为此,在吊舱之后,安装了一个稀疏室(前室),提供了这样的液滴,然后加速的气流进入了风洞的工作区域,并被引导至研究对象。



通常,根据其工作原理,该设备非常简单,但是需要高质量制造所有节点,严格遵守几何特征,不允许有突起,斜角,未经处理的焊缝等的内表面质量。理想情况下,管道的内表面应完全抛光。好了,管道的工作原理-请观看3分钟的视频。顺便说一句,这是一个很小的风洞。宝贝儿 它的有效工作体积为40X40厘米,但这使您可以测试大多数气象仪器,例如


风洞非常耗费金属,因此这类设备的价格非线性地取决于工作区的大小,有时甚至高达一个小时甚至数百万美元!



Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN398943/


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