风洞试验(精)

风洞试验方案一、引言风洞试验是航空航天、汽车工程、建筑等领域中必不可少的研究手段之一。

通过在风洞中对模型进行气动力测试，可以获取与实际情况相似的数据，从而评估设计方案的可行性和优化设计。

本文将介绍一种风洞试验方案，以期为相关研究提供参考。

二、目标本次风洞试验的主要目标是研究某型飞机机翼在不同飞行速度和攻角下的气动力性能。

通过测量机翼的升力、阻力、升力系数和阻力系数等参数，评估机翼的气动性能，并为后续的飞行器设计提供参考数据。

三、试验设备1. 风洞：采用水平流向风洞，具备可调节风速和风向的功能，以满足不同试验要求。

2. 模型：选择适用于飞机机翼的缩比模型，考虑到兼容性和可重复性，模型尺寸与实际情况保持一定比例。

模型制作材料要求具备良好的刚度和表面光滑度，以保证试验数据的准确性。

3. 数据采集系统：采用高精度的传感器和数据采集设备，能够实时记录模型在不同试验条件下的气动力数据。

同时，确保数据采集系统的准确性和稳定性，以避免数据误差对试验结果的影响。

四、试验步骤1. 模型准备：在试验开始前，对模型进行必要的准备工作，包括清洁模型表面、确认模型的尺寸和重量等，以确保试验的可靠性和重复性。

2. 试验条件设定：根据试验目标，设定不同的飞行速度和攻角组合。

在设定试验条件时，需要考虑模型受风洞流场影响的因素，如风洞尺寸、风洞流场均匀性等。

3. 实施试验：将模型放置在风洞中心位置，根据设定的试验条件进行试验。

在每组试验中，要确保模型的姿态稳定和位置准确，以保证试验数据的准确性。

4. 数据采集：在试验过程中，通过数据采集系统实时记录模型的气动力参数。

同时，应确保数据采集设备的稳定性和准确性，以保证试验数据的可靠性。

5. 数据分析：对采集到的试验数据进行处理和分析，计算升力系数、阻力系数等气动力参数，并绘制相关曲线和图表。

通过对数据的分析，评估模型在不同试验条件下的气动性能。

六、试验安全与注意事项1. 设备安全：确保风洞设备的稳定运行，避免发生故障或安全事故。

如果风洞试验显示结构顶点最大加速度超限或业主要求提高舒适度标准，可以考虑在房屋顶部设置调谐质量阻尼器（TMD）。

结构构件设计采用中国规范和风工程顾问提供的风洞荷载。

风洞实验wind tunnel experiments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空气动力实验方法。

风洞实验的理论依据是流动相似原理。

由于风洞尺寸、结构、材料、模型、实验气体等方面的限制，风洞实验要作到与真实条件完全相似是不可能的。

通常的风洞实验，只是一种部分相似的模拟实验。

因此，在实验前应根据实际内容确定模拟参数和实验方案，并选用合适的风洞和模型。

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。

模型的设计和制造是风洞实验的一个关键。

模型应满足如下要求：形状同实物几何相似或符合所研究问题的需要（如内部流动的模拟等）；大小能保证在模型周围获得所需的气流条件；表面状态（如光洁或粗糙程度、温度、人工边界层过渡措施等）与所研究的问题相适应；有足够的强度和刚度，支撑模型的方式对实验结果的影响可忽略或可作修正；能满足使用测试仪器的要求；便于组装和拆卸。

此外，某些实验还对刚度、质量分布有特殊要求。

模型的材料在低速风洞中一般是高强度木材或增强塑料，在高速和高超声速风洞中常用碳钢、合金钢或高强度铝合金。

有些实验根据需要还采用其他材料。

模型通常都是缩尺的，也有全尺寸的，有时还可以按一定要求局部放大。

对于几何对称的实物，还可以利用其对称性做成模拟半个实物的模型。

《桥梁风工程》之——风洞试验技术主要内容简介第一章风洞试验的理论基础——相似性（概述、相似性基本要求、无量纲参数的来源、基本缩尺考虑）1.1 概述理论流体力学——物理实验——数值模拟（风工程研究的“三大手段”）；桥梁、建筑结构在结构设计方面，只要求结构在风荷载作用下具有足够的强度、刚度和稳定性即可，即确保桥梁结构、建筑结构的安全性、舒适性和耐久性即可；（这区别于航空器的设计——力求其周围运动空气对其的阻力最小），主要关注绕尖角的流动和分离流动，因此，称为“钝体空气动力学”。

个别建筑、桥梁已开展了实际结构的实测。

Fig.1 Research methods of Wind Engineering of Bluff Body1932年，Flachsbart O.“建筑物气动特性的模拟应当在具有与自然风相似的风洞气流中进行”。

几何缩尺——经济性和方便性由于缩尺几何引出了物理相似的一系列问题，相似性准则是风洞试验的理论基础。

应该说明的是，由于模型的几何缩尺，导致部分物理现象不能准确反映，如雷诺数效应。

因此，在实际设计模型试验时，需要进行一系列权衡，确保主要问题能模拟即可。

（科学与艺术结合！）1.2 模型相似性在分析一切物理问题，特别是需要通过实验进行研究的问题时，通常需要确定一组无量纲的控制参数。

该组无量纲参数通常是根据描述所研究物理系统的偏微分方程得到的，用一个具有对应量纲的参考值遍除所有关键变量，使之无量纲化，于是得到大量的无量纲组合参数，它们就是控制系统的物理特性的因子。

如果这些控制参数组从一种情况（原型物）到另一种情况（模型）保持不变，则自然保证了相似性。

具体风洞试验相似性无量纲参数推导见下。

假设一个物体浸在流动的流体中，在物体上某处形成的作用力F 只是下列六个参数的函数：即密度ρ、流速V 、某个特征尺寸D 、某个频率n 、流体粘性系数μ和重力加速度g 。

即ξεδγβαμρg n D V F d= (1)式中：ξεδγβα,,,,,为待定指数。

风洞实验报告引言：风洞实验作为现代科技研究的重要手段之一，广泛应用于航空航天、汽车工程、建筑结构等领域。

本报告将围绕风洞实验的原理、应用以及相关技术展开探讨，旨在加深对风洞实验的理解和应用。

一、风洞实验的原理风洞实验是通过利用风洞设备产生流速、温度和压力等环境条件，对模型进行真实环境仿真试验的一种方法。

其基本原理是利用气体流动力学的规律，使得实验模型暴露在所需风速的气流中，从而通过测量模型上的各种力和参数来分析其气动性能。

二、风洞实验的应用领域1.航空航天领域风洞实验在航空航天领域有着广泛的应用。

通过风洞实验，可以模拟不同飞行状态下的风载荷，评估飞机、火箭等载体的稳定性和安全性，在设计和改进新型飞行器时提供可靠的数据支撑。

2.汽车工程领域风洞实验在汽车工程领域同样具有重要意义。

通过对汽车模型在高速风场中的测试，可以优化车身外形设计，降低气动阻力，提高燃油效率。

此外，风洞实验还可用于汽车内部气流研究，如车内空调流场、风挡玻璃除雾等。

3.建筑工程领域在建筑工程领域，风洞实验可以帮助研究风荷载对建筑物结构产生的影响，以提高建筑物的抗风性能。

通过模拟真实的气流环境，可以评估建筑物在不同风速下的应力、应变分布情况，为工程设计和结构优化提供依据。

三、风洞实验技术1.气流控制技术气流控制技术是风洞实验中必备的关键技术之一。

通过对风洞内流场进行合理设计和调整，可以实现不同速度、湍流强度和均匀度的气流条件，以保证实验的准确性和可重复性。

2.试验模型制作技术试验模型制作技术对于风洞实验的结果具有重要影响。

模型的准确度和还原程度直接关系到实验数据的可靠性。

现如今，各类先进材料和加工技术的应用，使得模型制作更加精准和高效。

3.数据采集和分析技术风洞实验所得数据的采集和分析是判断实验成果的关键环节。

当前，数字化技术的快速发展为数据采集和分析提供了强有力的支持。

传感器、图像处理等先进技术的应用，使得实验数据获取更为精确和全面。

实验模型的制作1.工程背景与概况本次实验旨在研究一拟建高层玻璃幕墙结构建筑的表面风压分布情况，为玻璃幕墙的设计强度、施工工艺和材料选用提供依据。

该高层建筑，高41层（120米），水平面为L 形，底部4层或作商用，上部37层为办公用房，整体采用钢结构，立面采用玻璃幕墙装饰。

基于该建筑的以上特点，风荷载成为其侧向控制荷载。

2.模型设计与加工建筑模型的设计与加工，应遵循“相似准则”，以实际高层建筑为原型，采用1:200的缩尺比，绘制完成建筑模型图、构件加工图，加工得到实物模型，具体步骤如下：（1）建筑模型图以拟建高层玻璃慕青结构建筑为原型，以1:200的缩尺比对长宽高三个方向进行等比例缩小，得到模型的各个立面图及俯视平面图。

同时，为满足测量建筑表面风压系数的需要，应对需要布置测压管的位置进行标记。

测压管的布置采取水平向均匀布点、竖直向取特征位置布点的方法，在模型顶面和四面共布置了234个测点，在图中以“十”字标记。

（2）构件加工图模型加工材料为4.5mm 厚的有机玻璃，首先在考虑材料厚度的前提下设计实验模型的拼装方法，再按照拼装方法计算各拼装构件的尺寸，最终获得各拼装构件的加工图及试验模型拼装说明图，以AutoCAD 文件输出。

（3）机械加工将设计好的构件加工图纸导入数控车床的控制系统中，以4.5mm 厚的有机玻璃板为原料在数控车床上加工出期望的拼装构件，并按照设计的数目在标记的测压管位置打出测压孔。

3.测压管的安装与编号模型拼装之前需要在其表面埋入内径为ϕ1mm的黄铜管，通过内径为ϕ1.4mm的乙烯树脂管与黄铜管及压力扫描阀进行紧密连接，再接到压力传感测量模型表面各测压点的风压。

测压管的安装步骤如下：（1）埋置测压管将测压管（内径为ϕ1mm的黄铜管）埋入有机玻璃构件上预先打好的测孔中，用502胶水粘接，为防止502胶水通过测孔渗入测压管中而将其堵塞，应该首先在模型表面粘上一层透明胶纸，要求测压管与模型表面保持垂直且平齐。

什么是风洞试验？5满意答案天上的云 2级 2010-10-09风洞试验是结构力学方面要求验证结构受力的一种试验，就象抗震试验一样，风洞试验是将拟受力构件做成模型，送入风洞，验证在强风作用下的结构受力变形。

其他回答(1)叉烧 6级 2010-10-09先来说风洞，风洞顾名思义能产生风的洞，主用于测试设备在强风下的情况和飞行员的训练！这次世傅会上也有风洞的展览馆，在那可以体验飞的感觉！相关知识什么是风洞试验???2005-12-31 00:32 nicky9|分类：工程技术科学|浏览10778次下载知道APP，提问优先解答!方式一：扫描二维码下载前苏联在“十月革命”胜利后的第二年，列宁就下令组建了国家空气动力研究机构——中央流体动力研究院，并任命“俄罗斯航空之父”茹可夫斯基担任院长，这一决策为前苏联成为世界上另一个航天大国奠定了坚实的基础。

二次大战之前，斯大林曾下令建造了世界上第一座可用于进行整架飞机试验的全尺寸风洞。

与美国相比，前苏联在空气动力学的整体水平上毫不逊色，甚至在许多方面都领先于美国，它在航空航天领域取得的一系列成就足以说明这一点。

英、法两国在二次大战前均为名列前茅的老牌航空先进国家，然而战后他们突然发现自己比美、苏等国落后了一截，于是两国重振旗鼓、奋起直追。

在战后第二年，法国政府便决定把因战争和被占领分散到全国各地的研究机构组织到一起，组建了国家空气动力研究机构，并在阿尔卑斯山腹地开始创建莫当试验中心，堪称世界一流的大功率空气动力试验风洞设备。

曾经发明了世界上第一座风洞的英国人更是不甘落后，除了政府加强对空气动力学的领导规划之外，充分利用大学进行基础学科的研究。

据有关资料透露，在英国的46所大学里，至少有30个以上高水平的空气动力研究试验室。

日本在战后受到限制的情况下，航空工业曾有过长达8年的空白。

但在此期间，其基础研究——空气动力学则进展神速。

仅60年代，就先后仿制出11种飞机，自行设计8种飞机。

风洞试验建筑风洞试验就是对于外形比较复杂的风致敏感建筑，现行荷载规范中没有可供借鉴的体型系数，采用一定比例缩小的刚性模型，研究风荷载对于建筑的荷载作用。

在刚性模型表面密布气孔，采用一定的风速作用于模型，根据各气孔承担的风压力，折算出此处的平均压力系数（=荷规中体型系数x高度变化系数）。

风洞试验一般出两个报告，《风洞测压试验报告》和《风致振动分析报告》，《风洞测压试验报告》给出平均压力系数和极值压力，平均压力系数=体型系数X高度变化系数，主要用于整体结构计算，考察整体结构在风荷载作用下的受力状况，发现敏感部位；极值压力=体型系数X高度变化系数X阵风系数X基本风压，主要用于维护结构风力较大部位的计算。

《风致振动分析报告》给出等效静力风荷载，作为结构设计的风荷载取值，可以直接使用。

关键是理清各分区数值的正负号、合理归并方便施加荷载。

报告中一般假定，作用于测量表面向板内的压力，为正值，背离测量表面向板外的吸力，为负值。

对于开敞的结构，比如体育场（以下都以体育场为例来说明），通常给出，作用于外表面的值和内表面的值。

外表面为正值，表示风对板有向板内的压力，即向体育场内部的压力；外表面为负值，表示风对板有向板外的吸力，即向体育场外部的吸力；内表面为正值，表示风对板有向板内的压力，即向体育场外部的压力；内表面为负值，表示风对板有向板外的吸力，即向体育场内部的吸力；要得到作用于体育场的向内的最大作用力，应该是取同一风向下，等效静力风荷载外表面的正值和内表面的负值绝对值相加；作用于体育场的向外的最大作用力，应该为同一风向下，等效静力风荷载外表面的负值和内表面的正值绝对值相加。

然后综合得到某个分区某个风向下，向体育场内和向体育场外的最大值作为此分区此方向下的风荷载取值，就是可以直接施加的荷载值，单位kN/m2。

另一种表述为用外表面的数值减去内表面的数值，带着正负号，那么若外表面为正，内表面为负，得到正值，即向内的最大压力；若外表面为负，内表面为负，得到负值，即向外的最大吸力；若内外表面数值等号，其作用方向相反，则抵消部分作用力，变小，不必考虑。

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过汽车风洞测力系统，对汽车在不同速度和角度下的空气动力学性能进行测试，包括风阻系数、升力系数、侧向力系数等参数的测量。

通过实验，分析汽车在不同工况下的空气动力学特性，为汽车设计和改进提供科学依据。

二、实验原理汽车风洞测力实验基于空气动力学原理，通过测量汽车模型在风洞中受到的空气作用力，计算出风阻系数、升力系数、侧向力系数等参数。

实验过程中，利用风洞产生的均匀气流，对汽车模型进行不同速度和角度的测试。

三、实验设备1. 汽车风洞：用于产生均匀气流，模拟汽车行驶环境。

2. 汽车模型：与实际汽车尺寸相似，用于测试空气动力学性能。

3. 测力系统：包括力传感器、力矩传感器、数据采集系统等，用于测量汽车模型受到的空气作用力。

4. 计时器：用于测量汽车模型通过风洞的时间，从而计算速度。

四、实验步骤1. 准备实验设备，确保其正常运行。

2. 将汽车模型放置在风洞中，调整角度和高度，确保模型稳定。

3. 开启风洞，调整风速，使气流均匀。

4. 记录风速、角度等参数。

5. 测量汽车模型受到的空气作用力，包括水平力和垂直力。

6. 利用数据采集系统，实时记录实验数据。

7. 改变汽车模型角度和高度，重复实验步骤。

8. 分析实验数据，计算风阻系数、升力系数、侧向力系数等参数。

五、实验结果与分析1. 风阻系数（Cd）：实验结果显示，汽车模型在不同速度和角度下的风阻系数有所差异。

在高速行驶时，风阻系数较大，随着速度降低，风阻系数逐渐减小。

在特定角度下，风阻系数达到最小值，说明汽车模型在该角度下空气动力学性能最佳。

2. 升力系数（Cl）：实验结果显示，汽车模型在不同速度和角度下的升力系数有所变化。

在特定角度下，升力系数达到最大值，说明汽车模型在该角度下具有良好的操控性能。

3. 侧向力系数（Cη）：实验结果显示，汽车模型在不同速度和角度下的侧向力系数有所差异。

在高速行驶时，侧向力系数较大，随着速度降低，侧向力系数逐渐减小。

风洞试验检测报告实例风洞试验检测报告是针对风洞试验的检测结果进行记录和评估的报告。

以下是一个风洞试验检测报告的示例：标题：风洞试验检测报告1. 试验概述本报告旨在提供关于风洞试验的检测结果和评估。

本次试验旨在评估模型在特定风速下的表现，并为后续设计和优化提供依据。

2. 试验条件2.1 试验设备本次试验使用了型号为XXX的风洞设备，该设备具备稳定的空气动力学性能和先进的测控系统。

2.2 模型与设备本次试验的模型为XXX，尺寸为XXX，设备为XXX。

2.3 试验参数本次试验的参数包括风速、模型姿态、空气密度、气压等。

3. 试验过程3.1 模型安装与调试在风洞实验前，我们对模型进行了精确的安装和调试，确保模型与支架的位置和姿态正确。

3.2 数据采集与处理在试验过程中，我们使用了高速相机和传感器采集了模型周围的流场数据。

同时，我们还使用了图像处理技术对采集的数据进行处理和分析。

4. 试验结果与分析4.1 数据统计与分析根据采集的数据，我们统计了模型在不同风速下的表现，包括升力、阻力、侧向力等参数。

通过对比不同风速下的数据，我们发现模型在低风速下的表现较好，而在高风速下的性能有所下降。

这可能与模型的空气动力学设计有关，需要进行进一步的优化。

4.2 结果可视化为了更直观地展示试验结果，我们使用了专业的软件对数据进行了可视化处理。

通过生成的速度场云图和力矢量图，我们可以更清楚地了解模型周围的流场分布和受力情况。

根据这些结果，我们可以对模型的设计进行改进和优化。

5. 结论与建议根据本次风洞试验的检测结果，我们得出以下结论：(1) 在低风速下，模型表现良好，具有较高的升阻比和侧向力控制能力。

这表明模型在低风速飞行时具有较好的稳定性和操控性。

(2) 在高风速下，模型的性能有所下降。

特别是升力系数和阻力系数都显著增加，导致飞行速度难以控制。

这可能与模型的空气动力学设计有关，需要进行进一步的优化。

(3) 通过可视化处理，我们发现模型周围的流场存在一些不稳定的区域。

风洞试验《桥梁风⼯程》之——风洞试验技术主要内容简介第⼀章风洞试验的理论基础——相似性（概述、相似性基本要求、⽆量纲参数的来源、基本缩尺考虑）1.1 概述理论流体⼒学——物理实验——数值模拟（风⼯程研究的“三⼤⼿段”）；桥梁、建筑结构在结构设计⽅⾯，只要求结构在风荷载作⽤下具有⾜够的强度、刚度和稳定性即可，即确保桥梁结构、建筑结构的安全性、舒适性和耐久性即可；（这区别于航空器的设计——⼒求其周围运动空⽓对其的阻⼒最⼩），主要关注绕尖⾓的流动和分离流动，因此，称为“钝体空⽓动⼒学”。

个别建筑、桥梁已开展了实际结构的实测。

Fig.1 Research methods of Wind Engineering of Bluff Body1932年，Flachsbart O.“建筑物⽓动特性的模拟应当在具有与⾃然风相似的风洞⽓流中进⾏”。

⼏何缩尺——经济性和⽅便性由于缩尺⼏何引出了物理相似的⼀系列问题，相似性准则是风洞试验的理论基础。

应该说明的是，由于模型的⼏何缩尺，导致部分物理现象不能准确反映，如雷诺数效应。

因此，在实际设计模型试验时，需要进⾏⼀系列权衡，确保主要问题能模拟即可。

（科学与艺术结合！）1.2 模型相似性在分析⼀切物理问题，特别是需要通过实验进⾏研究的问题时，通常需要确定⼀组⽆量纲的控制参数。

该组⽆量纲参数通常是根据描述所研究物理系统的偏微分⽅程得到的，⽤⼀个具有对应量纲的参考值遍除所有关键变量，使之⽆量纲化，于是得到⼤量的⽆量纲组合参数，它们就是控制系统的物理特性的因⼦。

如果这些控制参数组从⼀种情况（原型物）到另⼀种情况（模型）保持不变，则⾃然保证了相似性。

具体风洞试验相似性⽆量纲参数推导见下。

假设⼀个物体浸在流动的流体中，在物体上某处形成的作⽤⼒F 只是下列六个参数的函数：即密度ρ、流速V 、某个特征尺⼨D 、某个频率n 、流体粘性系数µ和重⼒加速度g 。

即ξεδγβαµρg n D V F d= (1)式中：ξεδγβα,,,,,为待定指数。

第1篇一、实验背景随着我国经济的快速发展，高层建筑、桥梁等大型结构物越来越多地出现在城市中。

这些结构物的设计、建造和使用过程中，风荷载的作用不容忽视。

为了更好地理解和预测风荷载对结构的影响，本研究开展了中风洞实验，旨在研究风场对高层建筑结构的影响，为结构设计提供理论依据。

二、实验目的1. 研究风场对高层建筑结构的影响，包括风荷载大小、方向、频率等。

2. 分析不同风向、不同高度、不同体型结构的风荷载特性。

3. 评估现有风荷载计算方法的适用性，提出改进建议。

三、实验方法1. 实验模型：采用1:200比例的模型，模拟实际高层建筑结构。

2. 风洞实验：在实验室风洞中进行，模拟不同风向、不同风速条件下的风荷载。

3. 测试仪器：采用压力传感器、风速仪、风向仪等设备，测量风荷载、风速、风向等参数。

四、实验过程1. 模型准备：将模型放置在风洞实验台上，确保模型稳定。

2. 风场模拟：设置不同风向、不同风速条件，模拟实际风场。

3. 数据采集：启动测试仪器，记录风荷载、风速、风向等参数。

4. 数据分析：对采集到的数据进行处理、分析，得出结论。

五、实验结果与分析1. 风荷载特性：实验结果表明，风荷载大小与风速、风向、建筑体型等因素有关。

在顺风向，风荷载较大；在横风向，风荷载较小。

建筑体型对风荷载影响较大，高宽比、长宽比等参数对风荷载有显著影响。

2. 风荷载计算方法：通过对比实验结果与现有风荷载计算方法，发现现有方法在部分情况下存在误差。

针对不同建筑体型，提出改进建议，以提高计算精度。

3. 风洞实验优点：风洞实验能较好地模拟实际风场，为结构设计提供可靠依据。

实验过程中，可以精确控制实验条件，提高实验结果的准确性。

六、结论与建议1. 风荷载对高层建筑结构有显著影响，设计中应充分考虑风荷载的作用。

2. 针对不同建筑体型，采用合适的计算方法，以提高风荷载计算精度。

3. 风洞实验是研究风荷载的有效手段，建议在结构设计中广泛应用。