Аеродинамічна труба

Стенд NASA

Аеродинамі́чна труба́ — установка, в якій вивчається дія штучно створеного рівномірного повітряного потоку на моделі літальних апаратів та ін. тіл (див. Аеродинаміка). Одну з перших у світі аеродинамічних труб побудував у 1897 К. Е. Ціолковський.

Принцип дії

Принципова схема простої аеродинамічної труби з незамкненим потоком і закритою робочою частиною показана на мал.

Вентилятор 1, що приводиться в рух електродвигуном постійного струму 2, засмоктує повітря крізь сопло 3 і напрямну ґратку 4 в робочу частину 5, де містяться досліджувана модель 6 і давачі вимірювальних приладів. Далі повітря проходить крізь дифузор 7, виходячи в навколишній простір. Швидкість потоку в робочій частині регулюється зміною обертів двигуна. Рівномірність потоку в робочій частині забезпечується належною формою сопла та напрямною ґраткою.

Економічність аеродинамічної труби характеризується відношенням кінетичної енергії секундної маси повітря в робочій частині до потужності двигуна. Дифузор, який значно зменшує кінетичну енергію повітря, що виходить з аеродинамічної труби, істотно поліпшує її якість. Ще кращі показники має аеродинамічна труба з замкненим потоком. В аеродинамічній трубі цього типу повітря, вийшовши з дифузора, крізь один або два зворотні канали 8 з напрямними лопатями 9 знову потрапляє в сопло. Необхідною умовою динамічної відповідності природного та модельованого явищ є рівність для обох явищ певних чисел — критеріїв подібності. Найважливішим критерієм подібності, при не дуже великих швидкостях, є число

R = lv/n,

де l — характерний розмір тіла, v — швидкість, n — кінематичний коефіцієнт в'язкості середовища.

Для досягнення великих R застосовують велетенські натурні А. т., де досліджуються тіла натуральної величини. При великих (надзвукових) швидкостях найбільше значення має число

М = v/a,

де a — швидкість звуку.

Для одержання великих М застосовують невеликі розміром швидкісні А. т. В швидкісних А. т. безперервної дії повітряний потік, що утворюється осьовим компресором, проходить крізь охолодні пристрої.

Література

• Українська радянська енциклопедія. У 12-ти томах. / За ред. М. Бажана. — 2-ге вид. — К., 1974—1985.
• Закс Н. А. Основи экспериментальной аэродинамики. М., 1953;
• Пэнкхерст Р., Холдер Д. Техника эксперимента в аэродинамических трубах. Пер. с англ. II., 1955.