Kaip Veikia Vėjo Tuneliai

{h1}

Vėjo tuneliai yra nesužadinti aerodinamikos herojai, vedantys į saugesnius lėktuvus, automobilius ir kosmines transporto priemones. Sužinokite, kaip veikia vėjo tuneliai.

Žmonija visada pavydėjo paukščiams. Galbūt perduosime kirmėlių valgymo dalį, tačiau jų įvaldymas skraidyti padėjo mūsų potraukiui pakilti į dangų. Įvairiais laipsniais žmonės įgyvendino svajonę apie skrydį. Bet 727-osios raketos, kosminiai šaudmenys, ypač greiti lenktyniniai automobiliai, valtys, lenktyniniai dviračiai ir net kompiuterinių lustų rūšys galbūt niekada nebuvo realizuotos, jei to nebuvo padaryta dėl vieno susijusio technologinio tobulėjimo - vėjo tunelio.

Vėjo tuneliai inžinieriai naudoja išbandydami daugelio objektų aerodinamiką, pradedant purkštukų sparnais ir baigiant automobilių priekiniais stiklais. Aerodinamika kaip mokslas tiria oro ar dujų srautą aplink judantį objektą. Geriau supratę, kaip oras juda aplink objektus (ar pro juos), gamintojai gali sukurti ir sukurti greitesnius, saugesnius, patikimesnius ir efektyvesnius visų rūšių gaminius.

Nuo svyruojančio, nestabilaus vėjo iki uragano-jėgos pūtimo, Motinos Žemės vėjas yra nepaprastai sunki sąlyga, todėl yra beveik nieko vertas aerodinamikos bandymams. Kita vertus, vėjo tuneliai sudaro kontroliuojamą aplinką tokio tipo bandymams.

Vėjo tuneliai yra tiesiog tuščiaviduriai vamzdžiai; viename gale jie turi galingus ventiliatorius, sukuriančius oro srautą tunelio viduje. Kai kurie tuneliai yra darbastalio dydžio ir tinkami tik labai mažiems objektams išbandyti. Kiti tuneliai yra masyvios konstrukcijos, kuriose inžinieriai išbando viso dydžio orlaivius ir automobilius. Nors bandomosios medžiagos (paprastai) nejuda, dėl greito oro srauto tunelio viduje atrodo, kad daiktai juda.

Paprastai vėjo tuneliuose yra jutiklių ir prietaisų, kurie suteikia mokslininkams sunkių duomenų apie objekto sąveiką su vėjeliu. Dažnai būna langų, leidžiančių tiems patiems mokslininkams vizualiai stebėti eksperimentus. Remdamiesi šiais duomenimis ir stebėjimais, inžinieriai susiduria su aerodinamikos kintamaisiais, tokiais kaip slėgis, greitis, temperatūra ir tankis. Jie matuoja pakėlimą, tempimą, smūginius bangas ir kitas sąlygas, turinčias įtakos plokštumoms ir kitoms vėjo greičio viršūnėms. Be to, šie tuneliai gali padėti inžinieriams išsiaiškinti, kaip vėjas sąveikauja su nejudančiais objektais, tokiais kaip pastatai ir tiltai, ir rasti būdų, kaip padaryti juos stipresnius ir saugesnius.

Trumpai tariant, daugelis mūsų šiuolaikinių stebuklų yra pažangesni dėl vėjo tunelių. Bet būtent šie sapnuoti skrydžiai pirmiausia įkvėpė šias vėsinančias mašinas. Toliau jūs perskaitysite, kaip vėjo tuneliai atvyko į sceną ir kaip tiksliai jie veikia. Pirmiausia įsigykite dvigubą rankogalį už kepurės, nes tai yra viena tema, kuri gali jus nuginkluoti.

Pūtimas naujame amžiuje

Pirmosios plokštumos ir sklandytuvo konstrukcijos turėjo daug paukščių savybių. Vėjo tuneliai įrodė, kad daugelis tų idėjų buvo gana protingos.

Pirmosios plokštumos ir sklandytuvo konstrukcijos turėjo daug paukščių savybių. Vėjo tuneliai įrodė, kad daugelis tų idėjų buvo gana protingos.

Tikėdamiesi išnešti žmones į dangų, ankstyvųjų skrydžių inžinieriai bandė sekti paukščių pavyzdžiu. Pavyzdžiui, Leonardo da Vinci 1485 m. Nupiešė vadinamąjį ornitopterį. Tačiau mūsų sparnuoti draugai pasirodė ne tokie naudingi, kai reikėjo atskleisti skrydžio paslaptis. Daugybė išradėjų gamino paukščių įkvėptus aparatus, tik norėdami stebėti, kaip jie bejėgiškai plūsta purve.

Tapo aišku, kad norint skristi žmonėms, reikia geriau suprasti sparnų ir vėjų sąveiką. Taigi šie įsitvirtinę skrydžio mėgėjai ieškojo kalvų viršūnių, slėnių ir urvų su galingu, šiek tiek nuspėjamu vėju. Tačiau natūralūs vėjai neužtikrino pastovaus srauto, galinčio suteikti naudingų atsiliepimų apie dizainą - buvo būtinas dirbtinis vėjas.

Įveskite virpančias rankas. 1746 m. ​​Anglų matematikas ir mokslininkas Benjaminas Robinsas prie vertikalaus stulpo pritvirtino horizontalią ranką, kurią jis pasuko, siųsdamas ranką, besisukančią ratu. Prie rankos galo jis pritvirtino įvairius daiktus ir paleido juos į savo namų centrifugos jėgas. Jo bandymai iš karto patvirtino, kad daiktų forma turėjo didžiulį poveikį oro pasipriešinimui (dar žinomu kaip vilkite, aerodinaminės jėgos elementas).

Kiti eksperimentatoriai, tokie kaip seras George'as Cayley'as, netrukus sukūrė sukinėjamus ginklus. Visų pirma, Cayley išbandytas aerodinaminis filmas formos, kurios atrodė panašios į lėktuvo sparno skerspjūvį, norint ištirti tempimo ir kelti. Keltuvas yra jėgos elementas, judantis statmenai objekto judėjimo krypčiai.

Besisukanti ranka turėjo rimtą šalutinį poveikį, nes sukdamasi oras susmulkino, iš esmės sukurdamas spartų turbulenciją, kuri smarkiai paveikė visus rezultatus ir stebėjimus. Tačiau rankos rezultatas - vienas monumentalus lūžis: Inžinieriai pradėjo suprasti, kad greitai pastumdami objektą per orą, jie gali išvystyti keltuvą. Tai reiškė, kad norint skristi nebuvo būtina statyti sparnus. Vietoje to žmonėms reikėjo pakankamai jėgų ir tinkamos sparno konstrukcijos. Norint išspręsti tuos svarbius klausimus, mokslininkams reikėjo geresnių tyrimo priemonių. Atsakymas buvo vėjo tuneliai.

Kitame puslapyje sužinosite, kaip besisukančios ginklai virto vėjo tuneliais - ir pamatysite, kaip tie tuneliai buvo naudingi vienam didžiausių technologinių laimėjimų žmonijos istorijoje.

Švilpiantis permainų vėjas

Brolių Wrightų pastatytas vėjo tunelis padėjo pakeisti žmogaus technologinės istorijos eigą.

Brolių Wrightų pastatytas vėjo tunelis padėjo pakeisti žmogaus technologinės istorijos eigą.

Kadangi švilpiančios rankos susmulkino orą ir sukūrė pabudimą, kuris paneigė daugelį eksperimentų, mokslininkams reikėjo ramesnio, dirbtinio vėjo. Frankas H. Wenhamas, anglas, aktyviai bendradarbiaujantis su Didžiosios Britanijos aeronautikos draugija, įtikino organizaciją padėti finansuoti pirmojo vėjo tunelio, kuris debiutavo 1871 m., Statybas.

„Wenham“ tunelis buvo 12 pėdų (3,7 m) ilgio ir 18 colių (45,7 centimetrų) kvadrato. Dėl tunelio gale veikiančio ventiliatoriaus garais jis sukūrė 40 mylių per valandą (64 kilometrai per valandą) vėją. Savo tunelyje Wenhamas išbandė pakėlimo ir tempimo padarinius ant skirtingų formų aerodinaminių plokščių. Jam judant priekinis kraštas (vadinamas priekinis kraštas), keičiant tai, kas vadinama puolimo kampas, jis nustatė, kad tam tikros figūros pakelia geriau nei tikėtasi. Žmogaus varomas skrydis staiga atrodė labiau įmanomas nei bet kada anksčiau.

Tačiau šiurkštus tunelio dizainas sukūrė per daug nestabilius vėjus, kad būtų galima užtikrinti pastovius bandymų rezultatus. Sisteminiams bandymams ir patikimiems rezultatams gauti reikėjo geresnių tunelių. 1894 m. Anglas Horatio Philips pakeitė garų įpurškimo sistemą ventiliatoriams, sukurdamas pastovesnį, mažiau turbulentišką oro srautą.

Visoje Atlanto vandenyno dalyje, Ohajo valstijoje, broliai Wrightai, Orville ir Wilbur, stebėjo aerodinamikos tyrimų pokyčius ir vedė sklandytuvų dizaino idėjas. Tačiau pasirodė, kad realus jų modelių testavimas užima daug laiko; tai taip pat nepateikė jiems pakankamai duomenų, kad būtų galima pagerinti jų planus.

Jie žinojo, kad jiems reikia vėjo tunelio. Taigi, šiek tiek pagilinę, jie sukonstravo tunelį su 16 colių (40,6 centimetro) bandymo atkarpa. Jie eksperimentavo su maždaug 200 įvairių rūšių sparnų formų, pritvirtindami aerodinaminius profilius prie dviejų svarstyklių - vienos tempiamosios, kitos - keliamosios. Svarstyklės pavertė aerodinaminio lakšto veikimą į išmatuojamą mechaninį veiksmą, kurį broliai naudojo atlikdami skaičiavimus.

Lėtai jie dirbo norėdami rasti tinkamą tempimo ir kėlimo derinį. Jie pradėjo suprasti, kad siauri, ilgi sparnai lėmė kur kas daugiau keltuvų nei trumpi, stori sparnai, ir 1903 m. Kruopštus jų atliktas vėjo tunelio bandymas atsipirko. Broliai Wrightai skrido pirmąjį pilotuojamą varomą lėktuvą N. Kill Devil Hills mieste. Prasidėjo naujas technologinių naujovių amžius, didžiąja dalimi dėl vėjo tunelių.

Tada tiksliai pamatysite, kaip vėjo tuneliai veikia jų nematomą magiją ir padeda žmonijai pritraukti naują technologinę erą.

Vėjo tunelio vidiniai darbai

Čia yra patogi schema, padedanti vizualizuoti sudedamąsias vėjo tunelio dalis.

Čia yra patogi schema, padedanti vizualizuoti sudedamąsias vėjo tunelio dalis.

Pirmieji vėjo tuneliai buvo tiesiog kanalai su ventiliatoriais viename gale. Šie tuneliai skraidė netolygiu oru, todėl inžinieriai nuolat stengėsi pagerinti oro srautą, keisdami tunelio išdėstymą. Šiuolaikiniai tuneliai užtikrina daug sklandesnį oro srautą dėl pagrindinės konstrukcijos, kurią sudaro penkios pagrindinės sekcijos: nusėdimo kamera, susitraukimo kūgis, bandymo dalis, difuzorius ir pavaros dalis.

Oras yra banguojanti, chaotiška netvarka, kai jis patenka į tunelį. nusėdimo kamera daro tiksliai tai, ką nurodo jo pavadinimas: Tai padeda nusistovėti ir ištiesinti orą, dažnai naudojant plokštes su korio formos skylėmis ar net tinklo ekraną. Oras tuoj pat priverstinai pro susitraukimo kūgis, susiaurinta erdvė, kuri labai padidina oro srauto greitį.

Inžinieriai savo mastelio modelius deda į bandymo skyrius, kur jutikliai registruoja duomenis, o mokslininkai atlieka vaizdinius stebėjimus. Vėliau oras patenka į difuzorius, kurios kūgio forma plečiasi, taigi sklandžiai lėtina oro greitį nesukeldama turbulencijos bandymo dalyje.

pavaros skyrius namuose yra ašinis ventiliatorius, sukuriantis greitą oro srautą. Šis ventiliatorius visada pastatytas pasroviui nuo bandymo sekcijos, tunelio gale, o ne prie įėjimo. Ši sąranka leidžia ventiliatoriui traukti orą į sklandų srautą, o ne stumti, o tai leistų gauti daug gausesnį oro srautą.

Daugelis vėjo tunelių yra tik ilgos, tiesios dėžės, arba atvira grandinė (atviro grįžimo) tuneliai. Tačiau kai kurie yra įmontuoti uždaryta grandinės (arba uždaras grąžinimas), kurie iš esmės yra ovalai, kurie perduoda orą aplink ir aplink tą patį kelią, kaip hipodromas, naudojant mentes ir korio plokštes, kad tiksliai nukreiptų ir nukreiptų srautą.

Tunelio sienos yra nepaprastai lygios, nes bet kokie trūkumai gali sukelti greitį ir sukelti turbulenciją. Dauguma vėjo tunelių taip pat yra vidutinio dydžio ir pakankamai maži, kad tilptų į universiteto mokslo laboratoriją, o tai reiškia, kad bandomieji objektai turi būti sumažinti, kad tilptų į tunelį. Šie mastelio modeliai gali būti ištisi miniatiūriniai lėktuvai, pagaminti (už didelę kainą) reikalaujant tiksliai. Arba jie gali būti tik viena lėktuvo sparno dalis ar kitas produktas.

Inžinieriai modelius į bandymo skyrių montuoja skirtingais metodais, tačiau paprastai modeliai laikomi nejudantys naudojant laidus ar metalinius stulpus, kurie yra užstatyti už modelio, kad būtų išvengta oro srauto sutrikimų. Jie prie modelio gali pritvirtinti jutiklius, kurie registruoja vėjo greitį, temperatūra, oro slėgis ir kiti kintamieji.

Skaitykite toliau, kad sužinotumėte daugiau apie tai, kaip vėjo tuneliai padeda mokslininkams sudėti sudėtingesnius aerodinamikos galvosūkius ir kaip jų išvados skatina technologinę pažangą.

Rūkykite „Airstream“

Dūmai suteikia srauto vizualizaciją, kad mokslininkai galėtų pamatyti, kaip oras juda aplink bandomąjį objektą.

Dūmai suteikia srauto vizualizaciją, kad mokslininkai galėtų pamatyti, kaip oras juda aplink bandomąjį objektą.

Pakėlimas ir tempimas yra tik du aerodinamikos jėgų elementai, veikiantys vėjo tunelyje. Visų pirma, atliekant orlaivių bandymus, yra dešimtys kintamųjų (pvz., Aukštis, posūkis, riedėjimas ir daugelis kitų), kurie gali turėti įtakos eksperimentų rezultatams.

Testuojant taip pat atsižvelgiama į kitus veiksnius, nesvarbu, koks galėtų būti tiriamasis. Pavyzdžiui, tunelio oro kokybė yra kintanti ir tai turi didžiulę įtaką bandymų rezultatams. Be kruopštaus daikto formos ir greičio (arba pro objektą pučiantį vėją) testuotojams reikia atsižvelgti ir į klampumas (arba lipnumas) ir suspaudžiamumas oro atšokimas jų eksperimentų metu.

Žinoma, jūs paprastai negalvojate apie orą kaip lipnią medžiagą, tačiau orui judant virš objekto, jo molekulės smogia jo paviršiui ir prilimpa prie jo, jei tik akimirksniu. Tai sukuria Paribio sluoksnio, oro sluoksnis šalia objekto, kuris daro įtaką oro srautui, kaip daro pats objektas. Aukštis, temperatūra ir kiti kintamieji gali turėti įtakos klampumui ir suspaudžiamumui, o tai savo ruožtu keičia ribinio sluoksnio savybes ir tempimą bei viso bandomo objekto aerodinamiką.

Norint sužinoti, kaip visos šios sąlygos veikia bandomąjį objektą, reikalinga jutiklių ir kompiuterių sistema, skirta registruoti jutiklių duomenis. Pitoto vamzdeliai naudojami oro srauto greičiui matuoti, tačiau pažengusieji tuneliai išsiskiria lazerio anemometrai kurie nustato vėjo greitį „matydami“ oro sraute esančias oro daleles. Slėgio zondai stebėti oro slėgį ir vandens garų slėgis jutikliai seka drėgmę.

Be jutiklių, vizualiniai stebėjimai taip pat yra labai naudingi, tačiau norėdami, kad oro srautas būtų matomas, mokslininkai pasikliauja įvairiais srauto vizualizacija technikos. Jie gali užpildyti bandymo skyrių spalvotais dūmais arba smulkiu skysčio, pavyzdžiui, vandens, rūku, kad pamatytų, kaip oras juda per modelį. Jie gali pritaikyti tirštus, spalvotus aliejus modeliui, kad pamatytų, kaip vėjas stumia alyvą išilgai modelio paviršiaus.

Didelės spartos vaizdo kameros gali užfiksuoti dūmus ar aliejų, kai juda, kad padėtų mokslininkams aptikti įkalčius, kurie akivaizdžiai nepastebimi. Kai kuriais atvejais lazeriai naudojami apšviesti rūką ar dūmus ir atskleisti oro srauto detales.

Vėjo tuneliuose siūlomos begalinės konfigūracijos, skirtos išbandyti beribes idėjas ir koncepcijas. Skaitykite toliau ir pamatysite nepaprastai vaizdingus tunelius, kuriuos inžinieriai nuties, kai ras pinigų, kad idėjos vėjelis pavirstų visa apimančia technologine griaustine.

Vėjo tuneliai nuo A iki Z

Viršgarsiniame ir hipergarsiniame tuneliuose ventiliatoriai nenaudojami. Norėdami sugeneruoti šiuos greitį mažinančius oro greičius, mokslininkai naudoja suslėgto oro pūtimus, laikomus slėginiuose rezervuaruose, esančiuose prieš bandymo skyrių, todėl jie kartais vadinami Nupūsti tuneliai. Panašiai kartais vadinami hipergarsiniais tuneliais šoko vamzdeliai, nuoroda į jų sukuriamus galingus, bet labai trumpus sprogdinimus. Abu jie turi milžiniškus galios reikalavimus, dėl kurių juos dažniausiai galima atlikti trumpai arba su pertraukomis.

Oro slėgio savybės taip pat išskiria vėjo tunelius. Kai kuriuose tuneliuose yra valdikliai oro slėgiui sumažinti ar pakelti. Pavyzdžiui, išbandydama kosmines transporto priemones, NASA galėtų pastatyti tunelį, kad imituotų žemo slėgio Marso atmosferą.

Taip pat galite suskirstyti tunelius pagal dydį. Kai kurie jų yra santykinai maži, todėl yra naudingi tik norint išbandyti sumažintus modelius ar objekto dalis. Kiti yra plataus masto ir pakankamai dideli, kad galėtų išbandyti viso dydžio transporto priemones.

O kai kurie vėjo tuneliai tiesiog… na, tikrai dideli.

NASA Ames tyrimų centre netoli San Chosė (Kalifornija) yra didžiausias pasaulyje vėjo tunelis. Jis yra maždaug 180 pėdų (54,8 m) aukščio, daugiau nei 1400 pėdų (426,7 m) ilgio. Vienoje bandymo dalyje yra 80 pėdų (24 metrų) aukščio ir 120 pėdų (36,5 m) pločio, pakankamai didelė, kad tilptų lėktuvas su 100 kojų (30 metrų) sparnų plotis. Tunelyje naudojami šeši, keturių aukštų aukšto lygio ventiliatoriai, kiekvienas varomas šešiais 22 500 arklio galių varikliais, galinčiais vėją pasiekti iki 115 km / h (185 km / h).

Dydis nėra vienintelis nepaprastų vėjo tunelių veiksnys. Skaitykite toliau ir sužinosite, kokie šiuolaikiški yra šie tuneliai.

„Pasidaryk pats“ viesulas

Vėjo tuneliai skirti ne tik profesionalams. Internete galite rasti planų, kaip namuose pastatyti savo vėjo tunelį, ar net nusipirkite rinkinius su visomis būtinomis dalimis. Yra daugybė vėjo tunelių rūšių, skirtų įvairiems tikslams. Šie tuneliai yra suskirstyti į kategorijas pagal jų charakteristikas, pavyzdžiui, pagal vėjo greitį, kurį jie sukuria bandymo atkarpoje.

Pogarsinis vėjo tuneliuose bandomi objektai, kurių oro srautai yra mažesni nei 250 km / h (402 km / h). Transoninis tuneliai dengia tunelius, kurių vėjo greičio diapazonas yra nuo 250 mph iki 760 mph (1 223 kph).

Viršgarsinis tuneliai sukuria vėją greičiau nei garso greitis (768 km / 1,235,9 km / h). Hipersonic tuneliai sukuria baisiai greitą vėjo pūtimą nuo 3800 mph iki 11 400 mph (nuo 6 115,5 km / h iki 18 346,5 km / h) arba dar greičiau.

Piktieji vėjo tuneliai

„General Motors“ priklauso didžiausias pasaulyje vėjo tunelis, skirtas automobilių testavimui. Ventiliatoriaus skersmuo yra 43 pėdos (13 metrų).

„General Motors“ priklauso didžiausias pasaulyje vėjo tunelis, skirtas automobilių testavimui. Ventiliatoriaus skersmuo yra 43 pėdos (13 metrų).

Inžinieriams dažnai reikia vienu metu išbandyti kelis aerodinaminius ir aplinkos kintamuosius. Štai kodėl kai kurie tuneliai siūlo daugybę bandymų galimybių vienoje vietoje. Vienas tokių tunelių yra Vienos didžiojo klimato vėjo tunelis, daugiausia naudojamas automobilių ir geležinkelio transporto priemonių bandymams. Vien bandymo atkarpa yra 328 pėdų (100 metrų) ilgio, per kurią vėjo greitis siekia 186 mph (299 km / h).

Inžinieriai gali sureguliuoti santykinį oro drėgnumą nuo 10 iki 98 procentų, o temperatūra gali būti nuo -49 laipsnių iki 140 laipsnių pagal Farenheitą (nuo -45 iki 60 laipsnių). Vienos klimato tunelis, be pavadinimo saulės spinduliais, turi savo vardą, be lietaus, sniego ir ledo galimybių.

Apledėjimo galimybė, ypač vėjo tuneliuose, dešimtmečius buvo kritinė sudedamoji dalis, nes lėktuvo paviršiuje susidaręs ledas gali būti pražūtingas ir sukelti lėktuvo katastrofą. Apledėjusiuose tuneliuose yra šaldymo sistemos, kurios vėsina orą ir tada į oro srautą išpurškia smulkius vandens lašelius, sukurdamos bandomųjų modelių glazūrą. Tada inžinieriai gali pasiūlyti sprendimų, kaip užkirsti kelią ledo susidarymui, pavyzdžiui, įrengdami šildymo sistemas, kurios šildo plokštumos paviršius.

Yra daugybė kitų tipų tunelių, skirtų konkretiems tikslams. Kai kurie dizainai praleidžia polius ar laidus, kad pritvirtintų modelį, o bandymo skyriuje naudoja galingus magnetus, kurie pakabina metalinius modelius. Kiti teikia nuotolinio valdymo laidus, leidžiančius mokslininkams iš tikrųjų „skristi“ pavyzdine plokštuma bandymo zonoje.

Teksaso universiteto Arlingtono aerodinamikos tyrimų centre yra vadinamasis reaktyvinis tunelis, generuojantis viršgarsinius labai karštų dujų srautus iki 8 540 laipsnių Farenheito (4727 laipsnių). Tokios temperatūros yra ypač naudingos NASA, kuri savo erdvėlaivį palaiko dideliam karščiui, kai jie vėl patenka į Žemės atmosferą.

Kai kuriuose tuneliuose visiškai nėra oro, o juose naudojamas vanduo. Vanduo teka panašiai kaip oras, tačiau jo tankis yra didesnis nei oro ir jis yra geriau matomas. Šios savybės padeda mokslininkams įsivaizduoti srautų aplink povandeninius laivus ir laivų korpusus modelius arba dar geriau pamatyti labai greitų orlaivių ir raketų sukeltus smūgio bangas.

Taigi, kokią prasmę vis tiek pučia visas karštas ir vėsus oras? Tai ne tik tai, kad mokslininkai galėtų pradėti geismą - kitame puslapyje pamatysite, kaip vėjo tuneliai mums padeda padaryti daug daugiau nei skristi.

Poilsio juodraščiai

Vertikalūs vėjo tuneliai (arba VWT) įrodo, kad vėjo tuneliai skirti ne tik darbui. VWT leidžia žmonėms slidinėti slidinėti uždaroje patalpoje (dar vadinama kūno skraidymas), geras būdas pradedantiesiems ir profesionalams išmokti saugiai slidinėti slidėmis ir tuo pat metu sprogdinti.

Vėjo tuneliai įrodo jų vertę

Vertikalūs vėjo tuneliai, tokie kaip šis Kinijoje, leidžia dangoraičiams praktikuoti savo techniką patalpose.

Vertikalūs vėjo tuneliai, tokie kaip šis Kinijoje, leidžia dangoraičiams praktikuoti savo techniką patalpose.

Inžinieriai ir gamybos specialistai naudoja vėjo tunelius, norėdami patobulinti ne tik lėktuvus ir kosminius aparatus, bet ir visą pramoninių ir plataus vartojimo prekių asortimentą. Visų pirma, automobilių gamintojai labai pasitiki vėjo tuneliais.

„General Motors“ aerodinamikos laboratorijoje yra didžiausias vėjo tunelis automobilių aerodinamikai tirti.Nuo tunelio pastatymo prieš tris dešimtmečius bendrovės inžinieriai sumažino transporto priemonių pasipriešinimo koeficientą maždaug 25 procentais. Toks patobulinimas padidina degalų ekonomiją dviem – trim myliomis už galoną.

Lenktyninių automobilių gamintojai tunelius naudoja siekdami pagerinti automobilio aerodinamiką, ypač greitį ir efektyvumą, kad padėtų jiems įgyti konkurencinį pranašumą. Pavyzdžiui, „AeroDyn“ vėjo tunelis yra Šiaurės Karolinoje ir specializuojasi išbandyti viso dydžio NASCAR atsargų automobilius ir kitus lenktyninius automobilius bei sunkvežimius. Kita kompanija, vadinama „Windshear“, taip pat veikia Šiaurės Karolinoje ir jai priklauso pažangus uždarojo tunelio tunelis su įmontuotu riedėjimo keliu, kuris iš esmės yra didžiulis automobilių bėgimo takas.

Elektronikos inžinieriai naudoja mažus vėjo tunelius norėdami pamatyti, kaip oro srautas veikia komponentų šilumos kaupimąsi. Tada jie gali suprojektuoti aušinančių kompiuterių lustus ir pagrindines plokštes, kurios tarnautų ilgiau. Komunalinių paslaugų valdytojai naudoja vėjo tunelius, norėdami išbandyti vėjo turbinas, naudojamas elektros energijai gaminti. Vėjo tuneliai padeda turbinas ir jų mentes padaryti efektyvesnes, efektyvesnes ir patvaresnes, todėl jos gali atlaikyti nuolatinius, galingus gūsius. Tačiau vėjo tuneliai inžinieriams taip pat padeda nustatyti vėjo jėgainių parką ir turbinų tarpus, kad būtų maksimaliai padidintas efektyvumas ir sumažintas energijos suvartojimo turbulencija.

Vėjo tunelius ir bandomuosius modelius pastatyti nėra pigu. Štai kodėl vis daugiau organizacijų išjungia savo vėjo tunelius ir pereina prie kompiuterinio modeliavimo (dar vadinamo skaičiavimo skysčio dinamika), kuris dabar dažnai naudojamas vietoje fizinių modelių ir tunelių. Be to, kompiuteriai leidžia inžinieriams pakoreguoti begalinius modelio ir bandymo skyriaus kintamuosius be daug laiko reikalaujančio (ir brangaus) rankdarbio. Fiziniai tuneliai kartais naudojami tik pakartotiniam kompiuterinio modeliavimo rezultatams patikrinti.

Statybos inžinieriai vėjo inžinerijos bandymams naudoja kompiuterinį modeliavimą, kad padėtų jiems suprojektuoti ir pastatyti dangoraižius, tiltus ir kitas konstrukcijas. Jie tiria pastatų formų ir medžiagų bei vėjo sąveiką, kad jie būtų saugesni ir stipresni.

Tačiau kol kas vėjo tuneliai vis dar naudojami visame pasaulyje, jie padeda mokslininkams gaminti saugesnius ir efektyvesnius visų rūšių gaminius ir transporto priemones. Ir net jei naujesnės virtualios technologijos galų gale pakeis fizinius vėjo tunelius, šie inžinerijos stebuklai visada turės vietą žmonijos vystymosi istorijoje.


Vaizdo Papildas: Laisvalaikio dovanos vėjo tunelis atmerk akis vilnius ozas.




LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com