低速風(fēng)洞的氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、垂直風(fēng)洞技術(shù)1西班牙垂直風(fēng)洞2英國(guó)“風(fēng)洞飄浮”或許更適合城里人。2室內(nèi)“飛翔”設(shè)備3“娛樂(lè)風(fēng)洞”。4陳振民南京航空航天大學(xué)空氣動(dòng)力研究所4高低速風(fēng)洞氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4南京航空航天大學(xué)6風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案可行性論證會(huì)6垂直風(fēng)洞技術(shù)在高十幾米、占地面積四五百平方米的空間內(nèi)，也能體驗(yàn)到飛翔的感覺(jué)，信嗎？中國(guó)工程院院士李椿萱展出的室內(nèi)飛翔技術(shù)，就能滿足人們這種奢求。 該項(xiàng)目利用垂直風(fēng)洞技術(shù)，在室內(nèi)產(chǎn)生一股約30m/s速度的可控上升氣流。游人穿上寬松的特制飛翔服，在教練員的指點(diǎn)和幫助下，即可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)飛翔。北京市海淀區(qū)學(xué)院路37號(hào) 郵編：100083電話傳真：010-823178

2、50該項(xiàng)目利用垂直風(fēng)洞技術(shù)，在室內(nèi)產(chǎn)生一股約30m/s速度的可控上升氣流。游人穿上寬松的特制飛翔服，在教練員的指點(diǎn)和幫助下，即可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)飛翔。    由于該上升氣流，模擬了空間環(huán)境，尤其適宜培訓(xùn)空中跳傘。    該技術(shù)屬航空航天高新技術(shù)，具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。    項(xiàng)目總投資約4000萬(wàn)元。主要用于：    建設(shè)飛翔館：長(zhǎng)25m，寬15m，高25m；占地面積450平米。    建造試驗(yàn)段4-5米的垂

3、直風(fēng)洞。由軸流風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，變頻器調(diào)控風(fēng)速。    自制或購(gòu)置飛翔服及其他附屬用品等。    美國(guó)拉斯維加斯等有類似的飛翔館多處。國(guó)內(nèi)尚為空白。建成后，估計(jì)年效益可達(dá)400萬(wàn)元。院    士：李椿萱    聯(lián) 系 人：沙中然        聯(lián)系電話#160; 87855547（傳真）李椿萱，男，1939年11月9日生，漢族，廣東省新

4、會(huì)市人，群眾，國(guó)家計(jì)算流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任，北京航空航天大學(xué)圖書(shū)館館長(zhǎng)，北京航空航天大學(xué)飛行器設(shè)計(jì)及應(yīng)用力學(xué)系教授，1997年當(dāng)選工程院院士，9屆全國(guó)政協(xié)委員。原籍廣東省新會(huì)市，出生于云南省昆明市。1963年畢業(yè)于臺(tái)灣省成功大學(xué)獲學(xué)士學(xué)位，1967、1972年分別畢業(yè)于美國(guó)新墨西哥州立大學(xué)與紐約州立大學(xué)獲碩士、博士學(xué)位。李椿萱教授是空氣動(dòng)力學(xué)與飛行器設(shè)計(jì)專家。回國(guó)前在美國(guó)洛克希德導(dǎo)彈及空間公司從事航天飛機(jī)及導(dǎo)彈的型號(hào)及預(yù)研工作。1980年回國(guó)，任教于北京航空航天大學(xué)。1987-1997年先后任八六三航天技術(shù)領(lǐng)域第一屆專家委員會(huì)大型運(yùn)載火箭及天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)主題專家組成員，及第二屆氣動(dòng)力、熱專題組

5、組長(zhǎng)，參與了我國(guó)大型運(yùn)載火箭及天地往返系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃與概念研究，并全面負(fù)責(zé)氣動(dòng)力、熱專題的關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研與設(shè)備建設(shè)的組織管理工作。先后榮獲全國(guó)有突出貢獻(xiàn)中青年專家、全國(guó)優(yōu)秀教師、航空航天工業(yè)部勞動(dòng)模范、國(guó)防科工委863計(jì)劃先進(jìn)工作者、中國(guó)人民解放軍總裝備部863計(jì)劃先進(jìn)個(gè)人等稱號(hào)，以及何梁何利科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)，并自91年起享受國(guó)家特殊津貼待遇。西班牙垂直風(fēng)洞據(jù)埃菲社28日?qǐng)?bào)道，由西班牙加泰羅尼亞工藝大學(xué)高等工藝學(xué)院的技術(shù)人員設(shè)計(jì)的這個(gè)模擬裝置，是一個(gè)直徑5米、高8米的垂直風(fēng)洞，可以同時(shí)容納多達(dá)8個(gè)人進(jìn)行跳傘訓(xùn)練。風(fēng)洞裝有6個(gè)渦輪風(fēng)扇，可以產(chǎn)生風(fēng)速達(dá)180公里至250公里/每小時(shí)的上升氣流，從而“抵

6、消”跳傘者的體重，使他們懸停在空中，達(dá)到模擬跳傘的效果。 利用新設(shè)計(jì)的這個(gè)風(fēng)洞，專業(yè)跳傘人員可以自由地練習(xí)單人或團(tuán)體花樣動(dòng)作，而初學(xué)跳傘者也可以在教練的陪同下，更加安全地學(xué)習(xí)一些動(dòng)作。與利用飛機(jī)進(jìn)行跳傘訓(xùn)練相比，這種自由落體模擬訓(xùn)練系統(tǒng)顯得更加實(shí)用、更加經(jīng)濟(jì)。 作為被動(dòng)式安全措施，新設(shè)計(jì)的風(fēng)洞安裝有彈性金屬網(wǎng)，以避免跳傘練習(xí)者與地面發(fā)生碰撞。此外，頂部防撞探測(cè)器和意外墜落防護(hù)系統(tǒng)更提高了整個(gè)風(fēng)洞的安全系數(shù)。 這個(gè)垂直風(fēng)洞將與西班牙東北部海濱城市昂皮里亞布拉瓦（Empuriabrava）的跳傘運(yùn)動(dòng)中心鄰近。那里是歐洲最大、世界第二的跳傘運(yùn)動(dòng)中心。按計(jì)劃，風(fēng)洞將于2008年建成并投入使用。英國(guó)“風(fēng)

7、洞飄浮”或許更適合城里人。 這里是位于英格蘭的埃爾基克斯（Airkix）垂直風(fēng)洞試驗(yàn)室，最近，原來(lái)用作科研的實(shí)驗(yàn)室向極限運(yùn)動(dòng)敞開(kāi)了大門。四個(gè)大型風(fēng)扇，在風(fēng)洞內(nèi)制造了最高風(fēng)速為每小時(shí)274公里的勁風(fēng)。據(jù)說(shuō)，這是全世界風(fēng)速最快的室內(nèi)風(fēng)洞之一。洞內(nèi)的風(fēng)速、氣溫可以隨時(shí)調(diào)節(jié)。學(xué)員試飛前必須穿上特制的飛行服，戴上護(hù)目鏡和頭盔。教練會(huì)指導(dǎo)你，如何在強(qiáng)風(fēng)中保持身體平衡。其中一個(gè)重要的動(dòng)作要領(lǐng)便是：頭朝下，雙腳朝上，張開(kāi)雙臂以維持重心穩(wěn)定。一旦姿勢(shì)正確，教練就會(huì)調(diào)高風(fēng)速，學(xué)員就可以在距地約10米的空間里進(jìn)行“自由翱翔”了。在強(qiáng)大風(fēng)力的支撐下，飛行者的身體可以自由地懸浮于空中。有一定基礎(chǔ)后，還能學(xué)習(xí)空中旋轉(zhuǎn)和翻

8、跟頭等高難動(dòng)作。據(jù)說(shuō)，“風(fēng)洞飄浮”項(xiàng)目在當(dāng)?shù)睾苁軞g迎，不分男女老幼，只要想體驗(yàn)“高空飄浮”的都愿意到這兒來(lái)體驗(yàn)一把。室內(nèi)“飛翔”設(shè)備看著兩位怡然自得地飄在空中，不時(shí)還來(lái)個(gè)瀟灑的轉(zhuǎn)體，真是讓人羨慕不已，乍一看還以為他們是高空跳傘的高手呢。不過(guò)他們可不是在萬(wàn)米高空，而是在室內(nèi)，距離腳下的保護(hù)網(wǎng)不過(guò)幾尺高。把他們推上推下的動(dòng)力是風(fēng)，強(qiáng)勁的引擎帶動(dòng)風(fēng)扇，向封閉的風(fēng)洞內(nèi)輸 送強(qiáng)大的垂直氣流，人就被“吹”到了空中。這是英國(guó)一個(gè)商人推出的娛樂(lè)項(xiàng)目，在垂直式風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)艙里體驗(yàn)飛翔。這個(gè)巨大的風(fēng)洞試驗(yàn)艙本來(lái)是英國(guó)軍方的軍事防御訓(xùn)練設(shè)施，上世紀(jì)70年代被廢棄了。去年，一個(gè)頭腦精明的英國(guó)人把它改造成了這個(gè)號(hào)稱是世界上

9、最大的室內(nèi)飛翔設(shè)備，它最多時(shí)可以容納10人同時(shí)“飛”，安全又刺激，并且只要您肯付錢，想飛多久都沒(méi)問(wèn)題。這項(xiàng)別開(kāi)生面的運(yùn)動(dòng)吸引了英國(guó)乃至歐洲各地的人前來(lái)體驗(yàn)“飛一般的感覺(jué)”，一些專業(yè)的高空跳傘隊(duì)伍也來(lái)到這里訓(xùn)練各種空中配合“娛樂(lè)風(fēng)洞”。這是一個(gè)集高科技與驚險(xiǎn)、刺激的娛樂(lè)相結(jié)合的項(xiàng)目，也就是通過(guò)人工制造和控制氣流，把游客在一個(gè)特定的空間內(nèi)“吹”起來(lái)，讓人不僅可以體驗(yàn)太空飄忽的感覺(jué)，同時(shí)，還可以直觀的了解空氣動(dòng)力學(xué)知識(shí)和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)技術(shù)。游人只要穿上特制的太空服跳入飛行區(qū)，當(dāng)氣流達(dá)到55m/s(時(shí)速約330公里)的時(shí)候，人就可以完全擺脫重力，一躍而起，身輕如燕，飄在空中，可以像孫悟空那樣在空中翻跟頭，也

10、可以玩一把高空花樣跳傘。讓你體驗(yàn)到在空中輕歌曼舞、飄然若仙的飛天感覺(jué)。 在這里，你不必?fù)?dān)心安全問(wèn)題，絕對(duì)有保障。風(fēng)洞下方設(shè)有防護(hù)網(wǎng)，而風(fēng)洞的電力都是專線供給，不會(huì)發(fā)生突然停電斷電的情況。據(jù)相關(guān)專家介紹，風(fēng)扇的風(fēng)力并不會(huì)一下停止，而是逐漸減弱，慢慢將人“托”到地上，不會(huì)讓人“倒栽蔥”。不光如此，飄浮場(chǎng)所由透明玻璃籠罩，玻璃罩外是一圈觀眾席，其他游客可坐在這里，觀賞他人如何“懸浮”。據(jù)了解，這是全國(guó)第一座用于公眾娛樂(lè)的風(fēng)洞。該娛樂(lè)風(fēng)洞占地約20畝，直徑33米，高38米，其外形就像航天飛船的返回艙。由進(jìn)氣室、進(jìn)氣段、動(dòng)力段、拐角段、收縮段、飛行區(qū)和排起段組成。風(fēng)洞右側(cè)一塊直徑為12米、高30米形似“

11、大喇叭”的物體便是入風(fēng)口， 風(fēng)動(dòng)力部分是一臺(tái)巨大的紅色筒形風(fēng)扇。扇直徑5.4米，電機(jī)功率1500千瓦，可以同時(shí)將4個(gè)人吹到6米高的半空中. 風(fēng)洞的動(dòng)力系統(tǒng)采用由北京利德華福電氣技術(shù)有限公司www.ld-生產(chǎn)的ARSVERTA高壓變頻器拖動(dòng)1500kW電機(jī)完成，由變頻器進(jìn)行風(fēng)速的調(diào)節(jié)。陳振民南京航空航天大學(xué)空氣動(dòng)力研究所五二廠風(fēng)洞動(dòng)力系統(tǒng)可控整流裝置使用的巨型可控硅元件，使的低速風(fēng)洞動(dòng)力系統(tǒng)的可控硅整流裝置應(yīng)用技術(shù)簡(jiǎn)化為一個(gè)三相全控橋式整流電路或兩個(gè)三相橋式整流電路并聯(lián)輸出的技術(shù)問(wèn)題。由于系統(tǒng)簡(jiǎn)化，因此，潛在的故障因素減少，可靠性增強(qiáng)，維護(hù)工作量也大大減輕。此外，本文還介紹了低速風(fēng)洞動(dòng)力系統(tǒng)的實(shí)

12、用、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單的調(diào)速方法及高精度控制速壓的方法高低速風(fēng)洞氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【作者】中國(guó)人民解放軍總裝備部軍事訓(xùn)練教材編輯工作委員會(huì) 編出版社】國(guó)防工業(yè)出版社本書(shū)主要介紹了高低速風(fēng)洞的測(cè)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和使用技術(shù)。測(cè)量系統(tǒng)包括風(fēng)洞測(cè)壓、測(cè)溫傳感器，模型力和力矩測(cè)量、數(shù)據(jù)采集處理；控制系統(tǒng)包括低速風(fēng)洞控制、高速風(fēng)洞控制、氣動(dòng)和液壓控制、供配電系統(tǒng)。還介紹了風(fēng)洞測(cè)控技術(shù)的發(fā)展。本書(shū)共分為九章,介紹了風(fēng)洞用途、分類及其設(shè)計(jì)特點(diǎn),以及影響風(fēng)洞設(shè)計(jì)的幾個(gè)方面和風(fēng)洞設(shè)計(jì)程序,風(fēng)洞的發(fā)展趨向等多方面內(nèi)容劉政崇 我國(guó)風(fēng)洞設(shè)計(jì)專家、空氣動(dòng)力研究基地高級(jí)工程師、專業(yè)技術(shù)少將，一九四一年出生于遼寧省大連市；與風(fēng)洞

13、打交道四十六年，亞洲最大風(fēng)洞群的建設(shè)者和奠基者之一，親自主持和參與設(shè)計(jì)了十一座不同型號(hào)的風(fēng)洞；先后獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)一項(xiàng)，國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)兩項(xiàng)（排名第一和第三），部委級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)兩項(xiàng)，國(guó)家有突出貢獻(xiàn)的中青年專家，全國(guó)優(yōu)秀科技工作者；撰寫了常規(guī)風(fēng)洞基本裝備配置標(biāo)準(zhǔn)、增壓風(fēng)洞水壓試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)軍標(biāo)，編著了高低速風(fēng)洞氣動(dòng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等著作，榮立一等功一次，二等功兩次。 超高速風(fēng)洞 - 氣動(dòng)特性 低速風(fēng)洞 - 氣動(dòng)特性 超高速風(fēng)洞 - 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 低速風(fēng)洞 - 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 超高速風(fēng)洞 低速風(fēng)洞 氣動(dòng)特性 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第1章 概論1.1 風(fēng)洞及其用途1.2 風(fēng)洞的分類、組成及其設(shè)計(jì)特點(diǎn)1.3 風(fēng)洞設(shè)計(jì)1.4

14、風(fēng)洞設(shè)計(jì)程序第2章 低速風(fēng)洞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 低速風(fēng)洞結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)2.2 試驗(yàn)段2.3 風(fēng)扇段2.4 穩(wěn)定段2.5 收縮段2.6 拐角導(dǎo)流片第3章 跨超聲速風(fēng)洞結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)3.1 跨超聲速風(fēng)洞結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)3.2 試驗(yàn)段3.3 撓性噴管3.4 收縮段3.5 穩(wěn)定段3.6 大角度擴(kuò)散段3.7 消聲器3.8 可調(diào)式擴(kuò)散段3.9 調(diào)壓閥3.10 引射器3.11 冷卻器3.12 拐角段及洞體回路第4章 專用低速風(fēng)洞4.1 概述4.2 立式風(fēng)洞4.3 結(jié)冰風(fēng)洞4.4 低溫高Re數(shù)風(fēng)洞第5章 風(fēng)洞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)5.1 加強(qiáng)新技術(shù)創(chuàng)新,提高風(fēng)洞結(jié)構(gòu)性能5.2 采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法,提高風(fēng)洞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合水平5.3

15、 逐步建立風(fēng)洞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的專家系統(tǒng),提高風(fēng)洞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率4×3低速風(fēng)洞接受了歷時(shí)一個(gè)月嚴(yán)格的考核檢查，其氣流溫升、紊流度、能量比、落差系數(shù)、靜壓梯度、靜壓隨動(dòng)壓變化和流向動(dòng)壓場(chǎng)等關(guān)鍵項(xiàng)目，經(jīng)測(cè)試表明，其流場(chǎng)品質(zhì)達(dá)到了國(guó)內(nèi)低速風(fēng)洞的最高水平, 風(fēng)洞的主要性能指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)精度要求，流場(chǎng)品質(zhì)良好南京航空航天大學(xué)于1996年底通過(guò)了中國(guó)民用航空總局和中國(guó)航空工業(yè)總公司聯(lián)合主持的“211工程”部門預(yù)審后，本著“突出重點(diǎn)，集中建設(shè)，有序推進(jìn)，留有余地”的建設(shè)思路，加快一批重點(diǎn)項(xiàng)目的建設(shè)步伐。儀表風(fēng)洞既有別于低速風(fēng)洞，又有別于普通的亞音速風(fēng)洞，在試驗(yàn)段中要模擬真實(shí)飛行的結(jié)冰條件，這就對(duì)風(fēng)洞的

16、動(dòng)力系統(tǒng)和風(fēng)扇系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了很高的要求。我國(guó)第一座儀表冰風(fēng)洞的姚惠中、楊壽如、湯瑞源、華憲明、陳振民、龔允強(qiáng)、王鐘謂、陳貴寶8位教學(xué)科研人員, 冰風(fēng)洞的動(dòng)力系統(tǒng)和洞體設(shè)計(jì)部分計(jì)劃低速風(fēng)洞試驗(yàn)國(guó)防科研試驗(yàn)工程技術(shù)系列教材·空氣動(dòng)力系統(tǒng)-的圖書(shū)簡(jiǎn)介本書(shū)介紹了低速風(fēng)洞的組成和試驗(yàn)設(shè)備，著重介紹了低速風(fēng)洞的試驗(yàn)技術(shù)，還介紹了低速風(fēng)洞試驗(yàn)的數(shù)據(jù)修正原理及方法，并對(duì)低速風(fēng)洞在非航空航天方面的應(yīng)用進(jìn)行了論述。低速風(fēng)洞試驗(yàn)人民解放軍總裝備部軍事訓(xùn)練教材編輯工作委員會(huì) 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案可行性論證會(huì)專家組提出風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)性應(yīng)在達(dá)到合理風(fēng)洞參數(shù)條件的同時(shí)應(yīng)體現(xiàn)在所模擬的流場(chǎng)品質(zhì)以及風(fēng)洞的測(cè)控設(shè)備上。作為一套先進(jìn)的試驗(yàn)平臺(tái)，各系統(tǒng)應(yīng)相互匹配，能夠高質(zhì)量、高效而便利地完成各種試驗(yàn)任務(wù)。      基于這樣的共識(shí)，專家組在充分比較了回流式風(fēng)洞和直流式風(fēng)洞這兩種主要結(jié)構(gòu)型式各自優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我院風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的具體情況，提出三種可能的建設(shè)方案，包括兩種直流式風(fēng)洞方案和一種直、回流兩