中国新建风洞容量超过美欧总和

晨枫

南华早报报道，《空气动力学报》最新一期上，绵阳气动院的吴君强（音译）高工撰文指出，2007年以来，中国狂建18座新的风洞，其中8米以上的风洞就有4个，而美欧最大风洞不超过5米。相比之下，美国类似风洞有11个，欧洲7个，中国正好“通吃”美欧。
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1 t5 ~" h. x/ \+ m) u/ \3 w风洞的作用不用多说，风洞也是越大越好。再先进的风洞设计都有壁面效应，气流与壁面发生交互作用，靠近避免的流场必然发生畸变，引起数据失真。一般用相似性原理，假定缩比模型的风洞数据可以放大到全尺寸自由飞的飞机，但这是有条件的。在速度较低，姿态平稳的飞行状态，这样的放大问题不大。但速度接近音速、处于相对激烈的机动飞行时，各种局部现象与飞行体的尺度高度相关，放大就不大精确了。
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比如说，机翼与机体的结合部的气流情况较复杂，翼下发动机短舱和翼尖附近也是一样，当然还有尾翼。在横滚与偏航复合动作时，两侧的气流不对称，同样与部件尺度有关。

尺度的影响是空气粘性导致的。粘性对飞行体表面附近的气流带来摩擦和湍流，距离越近、相对速度越大影响越大，空气湿度、密度（由于高度的变化）等也有影响。这是空气的本质现象，没法回避，越是接近音速，问题越大。

这只是气动方面，还有振动特性、气动噪声特性等。振动特性是直接与尺寸相关的，先进航空制造像汽车一样，越来越倾向于大件。复材既是好消息，又是坏消息。复材可以通过编织和堆叠“剪裁”机械和气动性能，但结果经常超过理论和经验公式的范围，只有实测，大尺寸风洞是必须的。

还有除冰特性。机翼前缘结冰是重大安全危害，但结冰不是沿前缘均匀分布的，而是与局部的气流流速、温度、压力、雷诺数等密切相关。除冰能力过度是浪费，不足的影响飞行安全。

中国早就有完整的军用风洞群，但那主要集中在相对小尺寸、跨音速到超音速范围，与民航客机需要的大尺寸高亚音速风洞不一样。中国的新风洞群填补了这一空缺，也为中国进一步民机发展打下了坚实的基础。

, z0 @+ S0 c" R2 j新风洞群自然在C919上初试牛刀，其结果是C919的机舱比波音737、空客A320更加宽敞，但阻力更小，油耗比波音和空客的同样降低10%；巡航噪声只有60分贝，相当于大声说话的声音，波音737是80分贝，相当于重卡驶过的噪声。
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7 Z0 V4 n+ i8 D3 A- I- m) j中国还将用新的风洞群测试各种新型设计，包括无尾飞翼、翼身融合体，大量的气动和飞控问题有待研究。

还记得中国高超音速风洞的贡献吗？中国的大型风洞群也来了，大飞机真的要起飞了。

晨枫

老科学的家 发表于 2024-1-19 21:04
补充一个风洞群的溢出效应。中国的新能源汽车风生水起，而且最近有不少新车风阻都惊人地低。比如刚出的两款 ...

  U3 m9 L, r; f( x- |3 ~9 D0 f那应该不至于。这样的超级风洞非常费电，吹汽车大材小用了。

晨枫

老财迷 发表于 2024-1-20 02:26
有专门的汽车风洞，
* r! Q# z" X9 e! [https://baike.sogou.com/v63194252.htm 上海地面交通工具风洞中心
https://www.auto ...

$ L( m5 p9 G9 u8 R6 W像主题里说的8米风洞，绝对吹得了整车，横着吹都没问题。问题还是一样：

1、太费电
7 B3 X* A# F! Q- J8 `6 ]2 z  W2、大材小用
3、风速太高。飞机风洞都是奔亚音速起跳，汽车能吹到300公里/小时打顶了，能力严重过剩
4、飞机模型在风洞里架空，便于测试上下左右的气动现象；汽车还就是要放在地面吹，着重研究车底气流交互作用

4 E0 [- R5 F0 M" x而且与军工项目穿插，不利于保密。
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汽车还是专门建公开的民用风洞为宜。

晨枫

五月 发表于 2024-1-21 04:12
刘跨越时代的和谐号高铁曾经拿到绵阳去吹过风洞。当然铁道部跟部队的关系杠杠的。 ...

以后每代高铁可能都吹过风洞，但不一定要用高亚音速风洞。
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: W! A: c* {3 F) l. I3 B在低亚音速时，空气的可压缩性不是主要问题，计算流体力学其实已经相当精确了。当然，风洞吹一吹总是更加放心。

晨枫

潜水员 发表于 2024-1-22 11:15
建筑吹风洞其实也算是正常操作吧。以前上学的时候某大学有个风洞干这活
) O' j2 D  u! `* [8 P5 t1 I汽车风洞试验还是有必要的，除了气 ...

这些低速风洞都不是绵阳操心的事情，很多大学、公司自己就有这样的低速风洞。