Question

运用相似原理分析飞机汽车等研发过程中的风洞实验方法

Answer 1

问：运用相似原理分析飞机汽车等研发过程中的风洞实验方法

答：运用相似原理分析飞机汽车等研发过程中的风洞实验方法是风洞实验指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种

答：风洞实验的理论依据是运动相对性原理和流动相似性原理。根据相对性原理，飞机在静止空气中飞行所受到的空气动力，与飞机静止不动、空气以同样的速度反方向吹来，两者的作用是一样的。但飞机迎风面积比较大，如机翼翼展小的几米、十几米，大的几十米（波音747是60米），使迎风面积如此大的气流以相当于飞行的速度吹过来，其动力消耗将是惊人的。根据相似性原理，可以将飞机做成几何相似的小尺度模型，只要保持某些相似参数一致，试验的气流速度在一定范围内也可以低于飞行速度，并可以根据试验结果推算出真实飞行时作用于飞机的空气动力

答：风洞实验尽管有局限性，但有如下四个优点：①能比较准确地控制实验条件，如气流的速度、压力、温度等；②实验在室内进行，受气候条件和时间的影响小，模型和测试仪器的安装、操作、使用比较方便；③实验项目和内容多种多样，实验结果的精确度较高；④实验比较安全，而且效率高、成本低。因此，风洞实验在空气动力学的研究、各种飞行器的研制方面，以及在工业空气动力学和其他同气流或风有关的领域中，都有广泛应用。

问：分析雷诺数的各影响因素，流速粘度管径等的变化对雷诺数会产生哪些影响

答：分析雷诺数的各影响因素，流速粘度管径等的变化对雷诺数会产生影响有1、流速。流速小时容易出现层流，流速大时则发生紊流；2、管道直径。在其他条件不变的情况下，管道直径小易发生层流，直径大易发生紊流；3、粘滞性。粘滞性大的水体易发生层流，粘滞性小的水体易发生紊流，雷诺把这几个因素综合在一起，得出：Re=ρvd/r 式中；Re为雷诺数，ρ为流体密度，d为管道直径，v为管道中平均流速，r为液体的动力粘度。

答：雷诺数越小意味着粘性力影响越显著，越大意味着惯性影响越显著。雷诺数很小的流动，例如雾珠的降落或润滑膜内的流动过程，其特点是，粘性效应在整个流场中都是重要的。雷诺数很大的流动，例如飞机近地面飞行时相对于飞机的气流，其特点是流体粘性对物体绕流的影晌只在物体边界层和物体后面的尾流内才是重要的。

问：哪些情形更易形成紊流

答：1、流速。流速小时容易出现层流，流速大时则发生紊流；2、管道直径。在其他条件不变的情况下，管道直径小易发生层流，直径大易发生紊流；3、粘滞性。粘滞性大的水体易发生层流，粘滞性小的水体易发生紊流，雷诺把这几个因素综合在一起，得出：Re=ρvd/r 式中；Re为雷诺数，ρ为流体密度，d为管道直径，v为管道中平均流速，r为液体的动力粘度情形更易形成紊流