Четверг , 27 Январь 2022

Аэродинамическая труба бизнес план: Бизнес-план аттракциона Аэродинамическая труба с расчетами

Содержание

сколько стоит открыть и какую прибыль приносят — Офлайн на vc.ru

{«id»:47086,»url»:»https:\/\/vc.ru\/offline\/47086-aerotruby-v-rossiyskih-gorodah-skolko-stoit-otkryt-i-kakuyu-pribyl-prinosyat»,»title»:»\u0410\u044d\u0440\u043e\u0442\u0440\u0443\u0431\u044b \u0432 \u0440\u043e\u0441\u0441\u0438\u0439\u0441\u043a\u0438\u0445 \u0433\u043e\u0440\u043e\u0434\u0430\u0445: \u0441\u043a\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u0441\u0442\u043e\u0438\u0442 \u043e\u0442\u043a\u0440\u044b\u0442\u044c \u0438 \u043a\u0430\u043a\u0443\u044e \u043f\u0440\u0438\u0431\u044b\u043b\u044c \u043f\u0440\u0438\u043d\u043e\u0441\u044f\u0442″,»services»:{«facebook»:{«url»:»https:\/\/www.facebook.com\/sharer\/sharer.php?u=https:\/\/vc.ru\/offline\/47086-aerotruby-v-rossiyskih-gorodah-skolko-stoit-otkryt-i-kakuyu-pribyl-prinosyat»,»short_name»:»FB»,»title»:»Facebook»,»width»:600,»height»:450},»vkontakte»:{«url»:»https:\/\/vk.com\/share.php?url=https:\/\/vc.ru\/offline\/47086-aerotruby-v-rossiyskih-gorodah-skolko-stoit-otkryt-i-kakuyu-pribyl-prinosyat&title=\u0410\u044d\u0440\u043e\u0442\u0440\u0443\u0431\u044b \u0432 \u0440\u043e\u0441\u0441\u0438\u0439\u0441\u043a\u0438\u0445 \u0433\u043e\u0440\u043e\u0434\u0430\u0445: \u0441\u043a\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u0441\u0442\u043e\u0438\u0442 \u043e\u0442\u043a\u0440\u044b\u0442\u044c \u0438 \u043a\u0430\u043a\u0443\u044e \u043f\u0440\u0438\u0431\u044b\u043b\u044c \u043f\u0440\u0438\u043d\u043e\u0441\u044f\u0442″,»short_name»:»VK»,»title»:»\u0412\u041a\u043e\u043d\u0442\u0430\u043a\u0442\u0435″,»width»:600,»height»:450},»twitter»:{«url»:»https:\/\/twitter.com\/intent\/tweet?url=https:\/\/vc.ru\/offline\/47086-aerotruby-v-rossiyskih-gorodah-skolko-stoit-otkryt-i-kakuyu-pribyl-prinosyat&text=\u0410\u044d\u0440\u043e\u0442\u0440\u0443\u0431\u044b \u0432 \u0440\u043e\u0441\u0441\u0438\u0439\u0441\u043a\u0438\u0445 \u0433\u043e\u0440\u043e\u0434\u0430\u0445: \u0441\u043a\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u0441\u0442\u043e\u0438\u0442 \u043e\u0442\u043a\u0440\u044b\u0442\u044c \u0438 \u043a\u0430\u043a\u0443\u044e \u043f\u0440\u0438\u0431\u044b\u043b\u044c \u043f\u0440\u0438\u043d\u043e\u0441\u044f\u0442″,»short_name»:»TW»,»title»:»Twitter»,»width»:600,»height»:450},»telegram»:{«url»:»tg:\/\/msg_url?url=https:\/\/vc.ru\/offline\/47086-aerotruby-v-rossiyskih-gorodah-skolko-stoit-otkryt-i-kakuyu-pribyl-prinosyat&text=\u0410\u044d\u0440\u043e\u0442\u0440\u0443\u0431\u044b \u0432 \u0440\u043e\u0441\u0441\u0438\u0439\u0441\u043a\u0438\u0445 \u0433\u043e\u0440\u043e\u0434\u0430\u0445: \u0441\u043a\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u0441\u0442\u043e\u0438\u0442 \u043e\u0442\u043a\u0440\u044b\u0442\u044c \u0438 \u043a\u0430\u043a\u0443\u044e \u043f\u0440\u0438\u0431\u044b\u043b\u044c \u043f\u0440\u0438\u043d\u043e\u0441\u044f\u0442″,»short_name»:»TG»,»title»:»Telegram»,»width»:600,»height»:450},»odnoklassniki»:{«url»:»http:\/\/connect.ok.ru\/dk?st.cmd=WidgetSharePreview&service=odnoklassniki&st.shareUrl=https:\/\/vc.ru\/offline\/47086-aerotruby-v-rossiyskih-gorodah-skolko-stoit-otkryt-i-kakuyu-pribyl-prinosyat»,»short_name»:»OK»,»title»:»\u041e\u0434\u043d\u043e\u043a\u043b\u0430\u0441\u0441\u043d\u0438\u043a\u0438″,»width»:600,»height»:450},»email»:{«url»:»mailto:?subject=\u0410\u044d\u0440\u043e\u0442\u0440\u0443\u0431\u044b \u0432 \u0440\u043e\u0441\u0441\u0438\u0439\u0441\u043a\u0438\u0445 \u0433\u043e\u0440\u043e\u0434\u0430\u0445: \u0441\u043a\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u0441\u0442\u043e\u0438\u0442 \u043e\u0442\u043a\u0440\u044b\u0442\u044c \u0438 \u043a\u0430\u043a\u0443\u044e \u043f\u0440\u0438\u0431\u044b\u043b\u044c \u043f\u0440\u0438\u043d\u043e\u0441\u044f\u0442&body=https:\/\/vc.ru\/offline\/47086-aerotruby-v-rossiyskih-gorodah-skolko-stoit-otkryt-i-kakuyu-pribyl-prinosyat»,»short_name»:»Email»,»title»:»\u041e\u0442\u043f\u0440\u0430\u0432\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430 \u043f\u043e\u0447\u0442\u0443″,»width»:600,»height»:450}},»isFavorited»:false}

17 869 просмотров

бизнес-идеи для начинающих, в сфере сервиса

Наверное, каждый слышал восхитительные истории о прыжках с парашютом и ни с чем не сравнимых ощущениях, которые испытываешь при этом. И конечно в тайне мечтал пережить их, вот только страх оказывался сильнее. Разумеется, таких острожных людей можно всеми силами призывать подняться над своими слабостями и переступить через себя. А можно предложить им более безопасную альтернативу прыжку, ещё и заработав на этом. Речь идёт о полётах в аэродинамической трубе.

Для начала о том, что вообще такое аэротруба. Это специальное устройство, которое имитирует ощущения от прыжка с парашютом. Любитель захлёстывающих эмоций точно также испытывает состояние невесомости, но не рискует при этом серьёзно покалечиться.

Такую аэротрубу можно сконструировать самостоятельно или купить. Причём аттракцион может быть как стационарным, так и передвижным. Всё зависит только от вашего желания и самого вида аэротрубы.

Мобильные трубы либо размещаются на базе полуприцепа, либо представляют из себя сборную конструкцию, которая легко собирается и разбирается прямо на месте. А вот стационарные трубы — устройства посерьёзнее. К ним подводятся коммуникации для подачи воздуха и электричества, а сами трубы устанавливаются на фундамент.

Аэротрубы могут быть открытыми или закрытыми, рассчитанными на разное количество человек — от маленькой группы из 1-2 посетителей и до сообщества из 8 экстремалов.

Установить такой аттракцион можно практически где угодно: на улице, в отдельном здании и даже в торговом центре. Выбрав подходящее помещение, нужно заключить договор аренды и получить разрешение от местных властей.

При работе не обойтись без инструкторов, а также специальной экипировки: перчаток, шлемов, комбинезонов. Аэротруба хотя и намного безопаснее прыжков с парашютом, всё-таки достаточно травмоопасна. Поэтому техника безопасности превыше всего.

Пребывание в аттракционе условно можно разделить на три этапа:

  • Теоретическая подготовка. Работник проводит инструктаж, после чего клиент переодевается в «лётную» экипировку.
  • Тренировка. Посетитель разминается и совершает пробный полёт длительностью несколько десятков секунд.
  • Основной полёт.

Сам полёт как правило длится около 3-5 минут. Конечно, время может быть любым, но для неподготовленных людей более длительное пребывание в аэротрубе опасно.

Такой аттракцион должен также предусматривать возможность оказания первой помощи при укачивании или потере сознания у посетителя.

Как правило, с этим вполне может справиться сам инструктор, поэтому необходимости нанимать медсестру нет.

Кстати, полетать в аэротрубе может далеко не каждый. Она способна поднять человека в воздух только в том случае, если его вес — не более 100 кг. Поэтому желательно всегда держать напольные весы рядом с аттракционом.

Организация полётов в аэротрубе — бизнес, который подойдёт скорее для крупного города. Всё-таки любителей острых ощущений ограниченное количество, да и позволить себе полёты они могут далеко не каждый день.

Что такое аэротруба? Аттракцион, который поможет взлететь » Блог Freezone

С появлением аэродинамической трубы любители экстрима могут наслаждаться свободным полетом в воздухе без риска для здоровья. Тренажер имеет безопасную, продуманную конструкцию, потому практически не имеет ограничений и может быть испытан широкой аудитории посетителей.  

  Содержание

1. Немного истории: цели использования аэродинамической трубы

2. Конструкция и принцип  работы аэродинамической трубы

3. Аэродинамический тренажер: развлечение или спорт?

4. Свободные полеты: от мала до велика

Немного истории: цели использования аэродинамической трубы

Наши предки с незапамятных времен мечтали о свободном полете и пытались создать аппараты, которые поднимут их к небесам. С годами было сделано десяток научных открытий и человечеству стали доступны различные технические средства, позволяющие преодолеть земную гравитацию. Одна из таких разработок – вертикальная аэродинамическая труба. Первую аэротрубу сконструировали в 1871 году в Великобритании. Устройство предназначалось для научных испытаний – с его помощью наблюдали за поведением твердых тел в потоке воздухе. Одновременно с тем аэродинамическая труба была построена в России. Оборудование использовалось для разработок и испытаний в военном деле. Изобретение аэротрубы стало большим вкладом для авиационной промышленности – она помогала тестировать парашюты, самолеты и другие летательные аппараты.


 Для полетов человека аэротрубу стали применять только в 1964 году в США. Установка помогала отрабатывать необходимые навыки космонавтам и спортсменам-парашютистам. Лишь только в 2000-х годах это изобретение стало использоваться как аттракцион. Свободные полеты в воздухе вызывают у людей потрясающие и незабываемые эмоции, что способствует популяризации такого развлечения. Опробовать прыжки в аэротрубе предлагает комплекс FREEZONE. Два огромных аэродинамических тренажера подойдут как для новичков, так и для профессиональных спортсменов, желающих повысить уровень своего мастерства при спуске с парашютом. Попробуем разобраться, что это такое аэродинамический симулятор?

Назад к содержанию

Конструкция и принцип работы аэродинамической трубы

 Аэротруба – это специализированный тренажер, что позволяет испытать ощущения свободного падения. Раньше подобные эмоции можно было пережить, только прыгнув с парашютом. Однако немногие готовы рискнуть жизнью, сиганув с самолета. Такое развлечение опасно, не каждому под силу преодолеть страх высоты. Аэротруба как аттракцион вполне безопасен. Пройдя инструктаж, посетитель легко освоиться в воздушном пространстве. Принцип действия технической установки основан на нагнетании воздуха. Аэротруба работает за счет одного или нескольких крупных вентиляторов, которые создают мощный воздушный поток скоростью 190 до 260 км/ч в вертикальной трубе. Конструкции современных тренажеров отличаются по нескольким параметрам:

  • Расположением вентилятора. Он может находиться в верхней или нижней части трубы.
  • Размером полетной зоны. Оборудование отличается высотой и диаметром.
  • Скоростью воздушного потока. Показатель зависит от мощности вентилятора аэротрубы.

  •  Чтобы обезопасить человека, находящего внутри тренажера от травм, полетная зона ограждена специальной металлической сеткой. Она не позволит посетителю попасть в лопасти вентиляторов аэротрубы. В течение всего времени полета за рабочей зоной наблюдает оператор. Он регулирует скорость потока в зависимости от физической подготовки и навыков клиента. Перед каждым сеансом в аэродинамическом тренажере посетитель проходит инструктаж. В процессе тренер расскажет, как устроена аэротруба, ознакомит с техникой безопасности и проинформирует, что следует делать, находясь внутри симулятора. Опытный персонал центра FREEZONE поможет быстро привыкнуть к состоянию свободного падения, овладеть телом и за несколько сеансов совершать несложные трюки. Как работает аэротруба и ее принцип действия станет более понятен на практике.

    Назад к содержанию

    Аэродинамический тренажер: развлечение или спорт?

     Многие специалисты до сих пор расходятся во мнении, аэротруба что это: спортивный тренажер или экстремальное развлечение? Сегодня техническое устройство соединяет в себе несколько функций. Парашютисты тренируются в аэротрубах, чтобы улучшить профессиональные навыки и отточить трюки. Специалисты утверждают, что аэродинамический полет сравним с парашютными прыжками. Он дает в полной мере ощутить, что такое состояние свободного падения. Потому желающие совершить затяжной прыжок с парашютом изначально пробуют свои силы в аэротрубе. Для детей аэродинамический тренажер служит своеобразным увлекательным аттракционом.  Для взрослых аэротруба – это прекрасный активный отдых, интересный способ провести досуг.

    Благодаря тому, что аэродинамическая установка устроена как тренажер, кроме приятных эмоций вас ожидает:

    • Находясь внутри аэротрубы, посетитель активно сжигает калории.
    • При таких нагрузках прекрасно работает мышечный корсет, улучшается координация движений.
    • Другие экстремальные развлечения вряд ли подарят столько положительных эмоций как аэротруба. Организм во время тренировок синтезирует гормон счастья, который укрепляет нервную систему и улучшает иммунитет.


    Аэротруба устроена просто, однако ее применение довольно широко. Нередко походы в аэродинамический комплекс превращаются для людей в хобби. Сегодня часто проводят спортивные соревнования по полетам в трубе, где участники соревнуются в мастерстве, исполняют сложные трюки и даже танцуют. Большие достижения начинаются с малого. Запишитесь на первый сеанс полета в аэротрубе в комплексе FREEZONE на удобное время. Кроме того, у нас можно купить подарочный сертификат, чем вы порадуете своих родных или близких. 

    Назад к содержанию

    Свободные полеты: от мала до велика

     Принцип действия аэротрубы понятен, теперь осталось разобраться, кого допускают к данному виду развлечений. При соблюдении техники безопасности аэродинамический тренажер не причинит вреда здоровью человека. Главное в аэротрубе избегать касаний в боковые стенки, не хвататься за защитную сетку. К полетам допускаются даже дети (от 4 лет) и пожилые люди (до 70 лет). Показатели достаточно условны – все зависит от веса (он должен находиться в пределах 20-130 кг), состояния здоровья и физической формы. Аэротруба – это тренажер с минимальным списком противопоказаний. Не рекомендуют совершать полеты:

    • беременным;
    • лицам с психическими отклонениями;
    • при наличии заболеваний опорно-двигательной системы, остеопороза;
    • людям, недавно перенесшим травму.

     Комплекс FREEZONE приглашает всех желающих полетать в аэродинамической трубе и провести торжественные мероприятия в пределах центра. Наша команда организует великолепный праздник, будь то детский день рождение, корпоративное мероприятие или другое значимое событие. Сеансы полетов в аэротрубе станут неотъемлемой частью развлекательной программы. К услугам клиентов большой конференц-зал, хороший ресторан с собственной кухней, квалифицированный персонал, способный позаботиться о вашем комфорте. Окунитесь в мир удовольствия и экстрима. 

    Назад к содержанию

Build a Indoor Skydiving Facility

Indoor Skydiving Source имеет более чем 6-летний опыт работы в отрасли и каталогизирует единственный полный набор данных по закрытым парашютным сооружениям всех производителей. Продолжая нашу беспристрастную роль, мы представляем эту статью всем, кто интересуется строительством и эксплуатацией закрытого центра для прыжков с парашютом. Мы также покрываем небольшую нишу на рынке временных установок для таких вещей, как мероприятия или сезонные установки.

ISS работает с производителями, операторами и потенциальными операторами аэродинамических труб с 2014 года.Следующий документ поможет вам разобраться в самых основах строительства и эксплуатации аэродинамической трубы. Если у вас есть какие-либо вопросы или вы хотите узнать больше, просмотрите ресурсы на этом веб-сайте или найдите здесь полный актуальный список производителей и свяжитесь с одним или несколькими из них.

Рынки и приложения для прыжков с парашютом в помещении

Существует 3 основных рынка вертикальных аэродинамических труб:

Общественные учреждения

Безусловно, крупнейший рынок вертикальных аэродинамических труб — это широкий спектр открытых и работающих по всему миру общественных объектов.Демография потребителей этих объектов — впервые. Местные парашютисты, а также растущее сообщество любителей и профессиональных пилотов в аэродинамической трубе обычно составляют меньшую, но часто значительную часть бизнеса. Из-за того, что полеты в аэродинамической трубе безопасны, ограничений для участников обычно очень мало. Летать может практически любой физически здоровый человек. Возраст, как правило, колеблется от 4 лет и выше, а ограничение по весу составляет около 260 фунтов (120 кг), что является единственным другим распространенным ограничением.

Обученный штат сотрудников по безопасности (инструкторов) помогает обучать, летать и обеспечивать безопасность всех клиентов. Обычно аэродинамические трубы включают в себя помещения для проведения групповых мероприятий, таких как дни рождения, корпоративные мероприятия и т. Д. Также распространены дополнительные объекты на территории или поблизости. Примеры включают другие развлечения, такие как наездник, стена для скалолазания в помещении или катание на лыжах в помещении. Также обычно в аэродинамической трубе есть прилегающий ресторан / бар. Мы ведем единственный объективный и актуальный список всех аэродинамических труб в мире.

Аренда для мероприятий, представлений и временных сооружений

Прыжки с парашютом в закрытых помещениях использовались на многих крупномасштабных мероприятиях, таких как драфт НФЛ, церемония закрытия Олимпийских игр, для съемок специальных мероприятий и многого другого. Для этих установок требуется сертифицированный персонал, что обычно является частью договора аренды. Из-за разнообразия мероприятий оценить цены сложно. Для всех запросов на аренду отправьте свою информацию через форму запроса внизу этой страницы.

Военные объекты и обучение

Военнослужащие по всему миру тренируют свои войска в аэродинамической трубе. Некоторые используют общественные объекты, в то время как другие построили свои собственные для частного использования. Вы можете увидеть примеры этих объектов в нашем частном / закрытом разделе.

Личные принадлежности

Таких немного, но они существуют. Для примера см .: SkyVenture Nad al Sheba.

Строительство аэродинамической трубы

Типы и размеры аэродинамической трубы

Когда вы начинаете заниматься скайдайвингом в помещении, определение типа аэродинамической трубы, которую вы хотите построить, является важным первым шагом.Тип и размер туннеля очень зависят от места, которое вы планируете построить. Если вы не знакомы с различными типами вертикальных аэродинамических труб, я настоятельно рекомендую вам прочитать нашу статью на эту тему. Переносные и стационарные установки могут быть любого типа и размера.

Портативное и постоянное

  • Переносные туннели часто имеют конструкцию с пропеллером или конструкцию с открытым потоком, которые намного шумнее. Это ограничивает количество доступных для работы локаций.Эти машины также часто меньше по размеру и потребляют меньше энергии, требуя меньшего окружающего населения или даже поддержки сезонных участков. Для работы этих туннелей часто требуется благоприятная погода.
  • Постоянные установки требуют серьезной конструкции, которая часто включает рытье больших ям для размещения камеры возвратного воздуха. Большинство современных стационарных установок теперь имеют рециркуляционную конструкцию с охладителями в качестве опции. Поскольку конструкция с рециркуляцией естественным образом нагревается, добавление чиллеров в замкнутый контур позволяет объектам контролировать температуру воздушного потока.Современные рециркуляционные конструкции могут работать в любых погодных условиях, что очень важно при круглогодичной работе.

Размер и скорость

  • Размер: Этот вид туннеля довольно прост. Размер туннеля обычно измеряется диаметром полетной камеры. Чем больше диаметр, тем больше людей могут летать одновременно. Самый распространенный размер — это диаметр 14 футов (4,3 м), который соответствует требованиям начинающих летчиков, парашютистов и соревнований по парашютному спорту в закрытых помещениях.
  • Скорость: Первые летчики летают в положении «живот к земле», что требует самой низкой воздушной скорости из всех положений. Это означает, что даже самые медленные аэродинамические трубы пригодны для использования на основном рынке прыжков с парашютом в помещении. Почти все современные сооружения работают на достаточно высоких скоростях, чтобы удовлетворить потребности парашютистов и профессионалов, которым нравится иметь доступную скорость примерно 170 миль в час (270 км / ч). В зависимости от вашего целевого рынка это может быть важным соображением.

Рынок, демография и население

Прыжки с парашютом в помещении действительно стали всемирно признанным занятием.У нас есть более 160 аэродинамических труб в более чем 40 странах мира. Благодаря безопасному характеру деятельности и небольшим ограничениям для участников бизнес процветает во многих местах. Одним из наиболее важных факторов при выборе места для строительства аэродинамической трубы является численность окружающего населения. Если говорить в среднем, то большинство 14-футовых аэродинамических труб окружают как минимум 1 миллион жителей. Это число может увеличиваться и уменьшаться при изменении таких переменных, как размер полетной камеры, тип аэродинамической трубы, уровень доходов населения, туристические притяжения и многое другое.

Рекомендации по идентификации места

При выборе площадки для строительства аэродинамической трубы важно учитывать следующие основные моменты:

Шум
Технология рециркуляционных аэродинамических труб решила проблемы шума, связанные с ранними аэродинамическими трубами, в которых использовался пропеллер, представленный ниже. В зависимости от типа и производителя аэродинамической трубы важно учитывать, сколько шума будет издавать ваша машина. Большинство переносных туннелей довольно громкие. Большинство рециркуляционных туннелей тихие, если не сказать тихие снаружи.

Разница по высоте
При стационарной установке часто важно учитывать высоту здания. Эти машины могут достигать 60 футов в высоту даже при серьезном копании. Это очень важно учитывать, думая о строительстве постоянного объекта.

Разрешения на строительство
Прыжки с парашютом в закрытых помещениях часто встречают сопротивление со стороны местных жителей из-за необычных требований к зданию. Мы наблюдали за тем, как многие проекты отвечают местным требованиям и создают успешные предприятия, которые питают местность.Мы также видели, что лишь несколько предприятий закрывали свои двери, некоторые из них открылись с начала 1980-х годов.

Затраты, строительство и владение

В случае портативной машины, ожидайте вложить не менее 500 000 долларов США в само туннельное оборудование. Возможно, вы сможете найти подержанные портативные машины по более низкой цене, но будьте очень осторожны при покупке подержанных. Помимо этих базовых затрат вам необходимо будет учесть в своем бизнес-плане затраты на доставку, строительство, землю и эксплуатацию.

Рециркуляционные туннели намного сложнее, и большинство компаний предлагают широкий спектр услуг — от только оборудования до операций «под ключ».Чтобы открыть проект для публики, большинство современных проектов рециркуляционных туннелей (диаметром 12–16 футов, стационарные установки) требуют инвестиций в размере 7–10 миллионов долларов. В это число входит стоимость машины. Для справки, вы можете найти некоторых производителей, предлагающих компоненты рециркуляционного туннеля только по цене от 1700000 долларов США.

Производители + Изготовление на заказ

Есть много производителей, которые строят всевозможные аэродинамические трубы.Есть также очень успешные группы, производящие машины по индивидуальному заказу. У нас есть полный список производителей, включая места, построенные на заказ. Важно изучить всех производителей и их предложения.

Франшиза

против прямого владения

Обычно вы найдете варианты как для франчайзинга, так и для прямого владения. Роялти обычно составляют 5-7% от дохода.

Процесс строительства / График

После этапов первоначального планирования и утверждения фактический график строительства аэродинамической трубы может занять от 8 до 12 месяцев.

Закрытые площадки для прыжков с парашютом зарекомендовали себя как чрезвычайно прибыльный и широко признанный бизнес. Первоначальная стоимость и сложности при запуске проекта — самая большая проблема для заинтересованных инвесторов.

Если вы хотите построить или арендовать крытый центр для прыжков с парашютом, воспользуйтесь этим веб-сайтом в качестве ресурса и посетите список производителей вертикальных аэродинамических труб, чтобы связаться с поставщиком.

Аэродинамическая труба Unitary Plan 9 на 7 футов Сверхзвуковая испытательная секция

Установка 9 на 7 футов сверхзвуковой аэродинамической трубы (9×7 SWT) является частью комплекса Unitary Plan Wind Tunnel (UPWT) в исследовательском центре NASA в Эймсе в Моффетте Филд, Калифорния, где были спроектированы и испытаны поколения коммерческих и военных самолетов и космических аппаратов НАСА, в том числе космических челноков.

9×7 SWT — это туннель переменной плотности с закрытым возвратом и асимметричным соплом со скользящим блоком. Это одна из трех отдельных тестовых секций, питаемых от общей системы привода. Взаимозаменяемость моделей среди тестовых секций UPWT позволяет проводить тестирование в широком диапазоне условий. Воздушный поток создается 11-ступенчатым осевым компрессором, приводимым в действие четырьмя асинхронными двигателями с фазным ротором и регулируемой скоростью.

9×7 SWT продолжает предоставлять аэродинамические данные для пилотируемых космических полетов НАСА, целью которых является создание ракет и космических кораблей, необходимых для вывода исследователей на околоземную орбиту, Луну и, в конечном итоге, на Марс.

Модель звуковой штанги в масштабе 0,65% в аэродинамической трубе 9 на 7 футов в НАСА в Эймсе. Изображение предоставлено: Исследовательский центр NASA Ames

.


Брошюра ATP 9 на 7 футов.pdf

Возможность

  • Диапазон Маха = 1,55 до 2,55

  • Rn = от 0,50 до 5,7 миллиона на фут

  • Pt = от 2,8 до 29,5 фунтов на кв. Дюйм

  • Максимальная температура застоя = 600 ° R

  • Замкнутый контур, одинарный возврат, переменная плотность, аэродинамическая труба с непрерывным потоком

  • Взаимозаменяемость моделей между секциями унитарных испытаний позволяет проводить испытания в широком диапазоне условий

  • Внутреннее крепление тензорезистора, весы компонентов модели используются для измерения сил и моментов.Обычно имеющиеся запасы Эймса и Лэнгли

  • Полная поддержка возможностей модуля DTC PSI

  • Полностью автоматизированный контроль условий туннеля и одновременное изменение положений по тангажу и рысканью

  • Возможность измерения многократных колебаний давления

  • Имеются две управляемые системы вспомогательного воздуха 3000 фунтов на квадратный дюйм, каждая из которых может обеспечивать расход до 40 фунтов / сек. Одной линией можно управлять до 80 ° F, а другой — до 400 ° F

  • Включена возможность полной поддержки системы передачи данных (доступна система Unix с дополнительными X-терминалами)

  • Полная внутренняя и внешняя сеть.ПК и Mac доступны клиентам по мере необходимости

  • Типичные две недели создания модели и подготовки инструмента включены в плату за использование помещения

Эксплуатационные характеристики

Рабочие характеристики
Число Маха (бесступенчатое) от 1,55 до 2,50
Давление торможения 4.От 4 до 29,5 фунтов на кв. Дюйм
Число Рейнольдса 1,0 x 10 6 до 6,0 x 10 6 / фут
Максимальная температура торможения 600 ° R

Щелкните изображение для увеличения

Размеры испытательной секции

Размеры испытательной секции
Высота 7.0 футов
Ширина 9.0 футов
Длина 18.0 футов
Люки доступа, съемная потолочная панель: 6.0 x 9.0 футов
Боковые двери: 3,0 x 6,5 футов
* Общая длина испытательного участка = 18 футов. Эффективная (используемая) длина = 11 футов



Тестовая секция Размеры Вид в плане Файлы AutoCAD:

Версия 2000i файла AutoCAD (.dwg)

Файлы переводов:

Файл обмена чертежами версии 2000 (.dxf)

Файл спецификации начального обмена графикой (.igs)

* Примечание: Щелкните правой кнопкой мыши (ПК) / щелкните правой кнопкой мыши (Mac) и выберите «Сохранить как …», чтобы загрузить файлы. Чтобы открыть, используйте функцию «Импорт» в программе рисования.

Free Drawing Viewer от AutoDesk (бесплатное загружаемое приложение, которое позволяет просматривать и распечатывать основные форматы чертежей; только ОС Windows)

Free Drawing Viewer от eDrawings (бесплатное загружаемое приложение, которое позволяет просматривать и распечатывать основные форматы чертежей; Windows и Mac)

Тестовая секция Размеры Вид на высоте Файлы AutoCAD:

Версия 2000i файла AutoCAD (.dwg)

Файлы переводов:

Файл обмена чертежами версии 2000 (.dxf)

Файл спецификации начального обмена графикой (.igs)

* Примечание: Щелкните правой кнопкой мыши (ПК) / щелкните правой кнопкой мыши (Mac) и выберите «Сохранить как …», чтобы загрузить файлы. Чтобы открыть, используйте функцию «Импорт» в программе рисования.

Free Drawing Viewer от AutoDesk (бесплатное загружаемое приложение, которое позволяет просматривать и распечатывать основные форматы чертежей; только ОС Windows)

Free Drawing Viewer от eDrawings (бесплатное загружаемое приложение, которое позволяет просматривать и распечатывать основные форматы чертежей; Windows и Mac)

Схема установки модели

Установка модели обычно выполняется через 3×6.Дверь 5 футов в северной стене диффузора. Узлы модели / стяжки можно быстро доставить в испытательную секцию через съемную потолочную направляющую. В особых случаях модель может быть установлена ​​через потолочную панель размером 6×9 футов. Установка модели представлена ​​на изображении ниже.

* Нажмите на изображение для увеличения


Система поддержки модели

Поперечная стойка после испытательной секции может быть запрограммирована на перемещение по горизонтали для поддержания желаемой точки вращения во всем диапазоне углов в горизонтальной плоскости, обычно угла атаки.

Центр вращения в вертикальной плоскости находится на расстоянии 5,3 дюйма от передней кромки стойки. Горизонтальные и вертикальные углы плоскости бесступенчатые и определяются относительными положениями цапфы и втулок внутри корпуса опоры. Система поддержки модели может позиционировать модель в положениях, ограниченных конусом с половинным углом наклона 15 градусов.

Изогнутые первичные адаптеры на 5, 10, 12,5 и 20 градусов доступны для изменения диапазона углов модели.

Также в инвентаре имеется множество стержней разной длины и разной формы.

Силы и моменты

Силы и моменты относительно центра вращения опоры модели в оси туннеля ограничены:

Силы и моменты
Вертикально ± 4,000 фунтов
Боковое ± 8000 фунтов
Осевой ± 3000 фунтов
Момент качения ± 104000 дюйм-фунтов
Комбинированный вертикальный и боковой изгибающий момент ± 800000 дюйм-фунтов


Визуализация потока

Методы визуализации потока, такие как Шлирен, краска, чувствительная к давлению, поток масла, пучки, сублимация, интерферометрия трения кожи и жидкие кристаллы, могут быть получены путем соответствующего размещения 2.Окна оптического качества диаметром 35 футов в боковых стенках испытательной секции. Предусмотрена возможность фото и цветного видео.

Воздух высокого давления

Воздух высокого давления (3000 фунтов на кв. Дюйм) доступен при массовых расходах до 80 фунтов в секунду через двойные, независимо управляемые цифровые клапаны. Воздух из одной из этих линий можно предварительно нагреть с помощью передвижного обогревателя мощностью 1 мегаватт.

Отраженные ударные волны

Ударные волны, отражающиеся на модели от твердых стенок испытательного участка, будут оказывать пагубное влияние на силы и давления модели, и их следует избегать.При определении подходящего размера и положения модели рассчитайте ударный ромб, приняв отражения под углом Маха от пограничного слоя на стенке толщиной 4 дюйма.

Стартовые нагрузки

Конструкция моделей, подлежащих испытанию в сверхзвуковой аэродинамической трубе 9 на 7 футов, должна учитывать дополнительные критические условия, связанные с закупоркой (отношение площади проекции модели к площади поперечного сечения испытательного участка) и переходными пусковыми нагрузками. Большие засорения модели создают потенциал для «запуска» воздушного потока, позволяя сильной ударной волне пройти через испытательную секцию, что может привести к повреждению модели, укуса и баланса.Отношение размаха крыла модели к ширине туннеля для минимальной помехи при проверке сверхзвуковых характеристик не должно значительно превышать 0,5. Максимальное рекомендуемое отношение площади поперечного сечения модели к площади поперечного сечения испытательного участка составляет около 0,010 (модель при угле атаки 0 °).

Нормальная процедура заключается в уменьшении давления в туннеле и установке модели на минимальные нагрузки перед началом ускорения или замедления от сверхзвуковых условий.

Однако значительные переходные нагрузки по-прежнему создаются закрученными дозвуковыми отрывными потоками, предшествующими установлению скорости звука в горловине выше по потоку.Чтобы гарантировать, что модель, опора и балансир выдержат эти переходные процессы, они должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать эмпирически полученные стартовые нагрузки, указанные в следующих диаграммах.

Модель
Стартовые нагрузки
Ориентация модели и штанга
Нагрузки, фунт / фут 2
Нагрузки на индивидуальный балансир, фунт / фут 2
Крылатые модели Тело в одиночестве Крылатые модели Тело в одиночестве
Основные вертикальные подъемные поверхности:
Боковое усилие
(в вертикальном направлении)
300 200 375 200
Нормальная сила
(горизонтальное направление)
175 150 210 150
Горизонтальные основные подъемные поверхности:
Боковое усилие
(горизонтальное направление)
75 150 90 150
Нормальная сила
(вертикальное направление)
200 200 280 200


Сверхзвуковая аэродинамическая труба размером 9 на 7 футов На рисунке ниже представлены места нагрузки.

* Нажмите на изображение для увеличения


SkyVenture / iFLY — Производитель парашютного спорта в помещении


О SkyVenture:

SkyVenture — пионер в производстве вертикальных аэродинамических труб от стены до стены. Компания была основана группой парашютистов, заложившей первый туннель в Орландо, Флорида, — SkyVenture Orlando (ныне iFly Orlando) — в 1999 году. С первых дней SkyVenture стала самым популярным производителем аэродинамических труб в мире.

SkyVenture против iFLY

Может сбивать с толку частое упоминание SkyVenture и iFly® в похожих местах. Краткое пояснение этих двух терминов: SkyVenture — это туннельная технология, а iFly — торговая марка. Как правило, туннели SkyVenture находятся в частной собственности и эксплуатируются по франшизе, а туннели iFly используются в рамках iFly World.

SkyVenture Technology Development

В 2001 году Алан Метни занял пост генерального директора SkyVenture.Инженеры Алан и SkyVenture разработали конструкцию рециркуляционной аэродинамической трубы. Вертикальные аэродинамические трубы раньше были открытыми, то есть воздух проходил через колокол внизу и прямо вверху. Новые конструкции рециркуляции создали петлю, которая направляет воздух через полетную камеру и обратно через вентиляторы в камеру по непрерывному контуру.

Домашняя страница SkyVenture

Предлагаемые услуги:

Операции под ключ
Возможности франшизы


Базируется в
Остине, Техас, США

Витрина Галерея
Копировать и поделиться:

Предлагаемых типов туннелей:

Рециркуляция
Пользовательские приложения


Аэродинамические трубы SkyVenture (93)

Ключ:
Объявлено
Строится
Открыт для публики
Частный оператор

Bannar Вертикальная аэродинамическая труба США 16.4 фута (5 м) 2014 Рециркуляция
CLYMB Абу-Даби Объединенные Арабские Эмираты 32 фута (9,75 м) ноя, 2019 Рециркуляция
Египет EMOD Военный Египет 14 футов (4.3м) Середина 2019 года Рециркуляция
FlyBox Израиль 4,3 м (14 футов) декабрь, 2016 Рециркуляция
Свободная зона Россия 12 футов (3.7 м), 5 м (16,4 фута) 2009 Рециркуляция
iFLY Экс-Марсель Франция 4,3 м (14 футов) Сентябрь, 2019 Рециркуляция
iFLY Атланта США 14 футов (4.3м) ноя, 2016 Рециркуляция
iFLY Остин США 4,3 м (14 футов) 2013 Рециркуляция
iFLY Бали Индонезия 12 футов (3.7м) янв, 2020 Рециркуляция
iFLY Балтимор США 4,3 м (14 футов) Август, 2016 Рециркуляция
iFLY Бейсингсток Соединенное Королевство 14 футов (4.3м) 2013 Рециркуляция
iFLY Birmingham (Парк приключений Bear Grylls) Соединенное Королевство 3,7 м (12 футов) сен, 2018 Рециркуляция
iFLY Бразилиа Бразилия 12 футов (3.7м) фев, 2016 Рециркуляция
iFLY Брисбен Австралия 3,7 м (12 футов) апрель, 2019 Рециркуляция
iFLY Калгари Канада 12 футов (3.7м) июл, 2019 Рециркуляция
iFLY Шарлотта США 3,7 м (12 футов) март, 2019 Рециркуляция
iFLY Чикаго Линкольн Парк США 12 футов (3.7м) Март, 2016 Рециркуляция
iFLY Чикаго Нейпервиль США 4,3 м (14 футов) 2014 Рециркуляция
iFLY Чикаго Роузмонт США 14 футов (4.3м) 2014 Рециркуляция
iFLY Цинциннати США 3,7 м (12 футов) Май, 2019 Рециркуляция
iFLY Копенгаген Дания 12 футов (3.7м) конец 2020 Рециркуляция
iFLY Даллас США 4,3 м (14 футов) 2013 Рециркуляция
iFLY Денвер США 12 футов (3.7м) 2006 Рециркуляция
iFLY Детройт США НЕТ конец 2020 Рециркуляция
iFLY Даундердер Австралия 16.4 фута (5 м) 2014 Рециркуляция
iFLY Дубай I и II Объединенные Арабские Эмираты 3,1 м (10 футов) 2010 Рециркуляция
iFLY Эль-Пасо США 14 футов (4.3м) апрель, 2019 Рециркуляция
iFLY Форт-Лодердейл США 4,3 м (14 футов) Февраль, 2017 Рециркуляция
iFLY Форт-Уэрт США 12 футов (3.7м) Октябрь, 2016 Рециркуляция
iFLY Голд-Кост Австралия 3,7 м (12 футов) фев, 2016 Рециркуляция
iFLY Голливуд США 10 футов (3.1 м) 2007 Рециркуляция
iFLY Хьюстон Мемориал США 4,3 м (14 футов) 2015 Рециркуляция
iFLY Хьюстон Вудлендс США 14 футов (4.3м) 2015 Рециркуляция
iFLY Джексонвилл США 4,3 м (14 футов) Ноябрь, 2018 Рециркуляция
iFLY Джакарта Индонезия НЕТ Апрель, 2020 Рециркуляция
iFLY Jihua Park Китай 14 футов (4.3м) Октябрь, 2016 Рециркуляция
iFLY Jihua Park 3 Китай 4,3 м (14 футов) Май, 2020 Рециркуляция
iFLY Канзас-Сити США 14 футов (4.3м) Начало 2016 года Рециркуляция
iFLY Король Пруссии (Филадельфия) США 4,3 м (14 футов) Апрель, 2016 Рециркуляция
iFLY Лас-Вегас США НЕТ конец 2020 Рециркуляция
iFLY Loudoun США 14 футов (4.3м) Март, 2016 Рециркуляция
iFLY Лион Франция 4,3 м (14 футов) июнь, 2016 Рециркуляция
iFLY Манчестер Соединенное Королевство 14 футов (4.3м) 2009 Рециркуляция
iFLY Мельбурн Австралия 4,3 м (14 футов) октябрь, 2019 Рециркуляция
iFLY Милтон Кейнс Соединенное Королевство 12 футов (3.7м) 2005 Рециркуляция
iFLY Миннеаполис США 3,7 м (12 футов) декабрь, 2018 Рециркуляция
iFLY Минск Беларусь 14 футов (4.3м) декабрь, 2019 Рециркуляция
iFLY Монтгомери США 4,3 м (14 футов) Май, 2018 Рециркуляция
iFLY Oceanside США 14 футов (4.3м) Август, 2017 Рециркуляция
iFLY Оклахома-Сити (OKC) США 3,7 м (12 футов) фев, 2016 Рециркуляция
iFLY Онтарио США 14 футов (4.3м) Апрель, 2016 Рециркуляция
iFLY Орландо (SkyVenture Orlando) США 3,7 м (12 футов) 1999 Открытый поток
iFLY Орландо Ай-Драйв США 12 футов (3.7м) Май, 2017 Рециркуляция
iFLY Paramus США 4,3 м (14 футов) Апрель, 2018 Рециркуляция
iFLY Париж Франция 14 футов (4.3м) ноя, 2016 Рециркуляция
iFLY Перт Австралия 4,3 м (14 футов) декабрь, 2016 Рециркуляция
iFLY Феникс США 14 футов (4.3м) янв, 2017 Рециркуляция
iFLY Портленд США 4,3 м (14 футов) ноя, 2015 Рециркуляция
iFLY Квинстаун Новая Зеландия 12 футов (3.7м) сен, 2018 Рециркуляция
iFLY Сакраменто США 3,7 м (12 футов) Май, 2016 Рециркуляция
iFLY Сан-Антонио США 12 футов (3.7м) Апрель, 2016 Рециркуляция
iFLY Сан-Диего США 4,3 м (14 футов) фев, 2016 Рециркуляция
iFLY Сан-Паулу Бразилия 12 футов (3.7м) Апрель, 2016 Рециркуляция
iFLY Сиэтл США 4,3 м (14 футов) 2011 Рециркуляция
отсек iFLY SF США 12 футов (3.7м) 2007 Рециркуляция
iFLY Шэньчжэнь Китай 4,3 м (14 футов) фев, 2020 Рециркуляция
iFLY Сингапур Сингапур 16.5 футов (5,03 м) 2011 Рециркуляция
iFLY Сент-Луис США 4,3 м (14 футов) конец 2020 Рециркуляция
iFLY Тампа США 14 футов (4.3м) ноя, 2016 Рециркуляция
iFLY Торонто Оквилл Канада 4,3 м (14 футов) 2014 Рециркуляция
iFLY Торонто Уитби Канада 14 футов (4.3м) фев, 2018 Рециркуляция
iFLY Юта США 3,7 м (12 футов) 2007 Рециркуляция
iFLY Ванкувер BC Канада 14 футов (4.3м) конец 2020 Рециркуляция
iFLY Вирджиния-Бич США 4,3 м (14 футов) 2015 Рециркуляция
iFLY Вестчестер США 14 футов (4.3м) 2015 Рециркуляция
В полете Дубай Объединенные Арабские Эмираты 5,03 м (16,5 футов) 2013 Рециркуляция
Paraclete XP SkyVenture США 16.4 фута (5 м) 2008 Рециркуляция
Perris Прыжки с парашютом в помещении США 3,7 м (12 футов) 2003 Открытый поток
Катар Военные Катар 18 футов (5.5 м) марта, 2020 Рециркуляция
RipCord от iFly 4 3,1 м (10 футов) апрель, 2019 Рециркуляция
RipCord от iFly 5 10 футов (3.1 м) конец 2020 Рециркуляция
RipCord от iFly в песне Anthem of the Seas 3,1 м (10 футов) Апрель, 2015 Рециркуляция
RipCord от iFly on Ovation of the Seas 10 футов (3.1 м) Апрель, 2016 Рециркуляция
RipCord от iFly для Quantum of the Seas 3,1 м (10 футов) октябрь, 2014 Рециркуляция
SkyVenture Abu Dhabi Объединенные Арабские Эмираты 12 футов (3.7м) 2007 Открытый поток
SkyVenture Алькантарилла Испания 4,3 м (14 футов) 2006 Открытый поток
SkyVenture Arizona США 14 футов (4.3м) 2005 Открытый поток
SkyVenture Genting Малайзия 3,7 м (12 футов) 2002 Открытый поток
SkyVenture Goiania Бразилия 12 футов (3.7м) 2007 Рециркуляция
SkyVenture Montreal Канада 4,3 м (14 футов) 2009 Рециркуляция
SkyVenture Nad al Sheba Объединенные Арабские Эмираты 12 футов (3.7м) 2007 Рециркуляция
SkyVenture Нью-Гэмпшир США 3,7 м (12 футов) 2006 Рециркуляция
Таиланд Военные Таиланд НЕТ Конец 2018 г. Рециркуляция

Использование «аэродинамической трубы» для разработки программного обеспечения

В рамках моей роли корпоративного архитектора в Companies House я тесно сотрудничаю с командами гибкой разработки (Scrum).Работая в новом сервисе по добыче полезных ископаемых, я разработал методику, которая особенно подходит для фазы открытия новой системы. Это идея, заимствованная из физики и авионики, но не откладывайте, она не настолько техническая.

Как вы, возможно, знаете, аэродинамические трубы используются для определения способов снижения мощности, необходимой для движения транспортного средства с заданной скоростью. В таких исследованиях существенную роль играет взаимодействие дороги и транспортного средства, и это взаимодействие принимается во внимание при интерпретации результатов испытаний.

В реальной ситуации проезжая часть движется относительно транспортного средства, но воздух неподвижен относительно проезжей части. В аэродинамической трубе воздух движется относительно проезжей части, в то время как проезжая часть неподвижна относительно тестируемого автомобиля. Этот метод моделирования не совсем воспроизводит реальную среду, но подходит достаточно близко, чтобы дать ценные отзывы о дизайне на самом раннем этапе процесса.

«Аэродинамическая труба» полезна для разработки программного обеспечения.

Работая над проектом Extractives, я взял те же принципы и применил их к гибкому подходу к созданию программных систем.Он способствует адаптивному планированию, эволюционному развитию, раннему выполнению, непрерывному совершенствованию и способствует быстрому и гибкому реагированию на изменения.

Здесь, в Companies House, разработка разделена на три этапа на основе подхода государственных цифровых услуг (GDS) к построению систем: обнаружение, альфа и бета. «Аэродинамическую трубу» можно использовать на любом этапе этого жизненного цикла. Я попробовал экспериментальную комбинацию артефактов и ресурсов для создания гибкой версии аэродинамической трубы, которую инженеры использовали в течение многих лет, чтобы получить представление о своих конструкциях.

Итак, как и в настоящей аэродинамической трубе, где стационарная модель заменяет реальный артефакт, я заменил готовую систему существующими тестовыми системами, экранами прототипа и первым сокращенным бизнес-процессом — моделью предлагаемой системы.

Помимо непосредственных действующих лиц и артефактов, выбранных для этого сценария, я пригласил других ключевых заинтересованных лиц, которые сидели в аудитории и наблюдали, как модельная система выполняет свои функции.

Просто чтобы дать представление о ролях: у меня был кто-то, играющий нашего генерального директора, который в конечном итоге несет ответственность за соблюдение юридических ограничений и правил, и я играл разгневанного клиента с жалобой.Еще у меня был кто-то на роль директора крупной транснациональной компании, данные которой послужили причиной жалобы и которая должна была ответить. Администратора играл кто-то из подходящей команды, и у меня также был писец, единственной целью которого было записывать все поднятые вопросы для последующего анализа и обсуждения.

Каков был результат? Гибкая аэродинамическая труба показывала, где бизнес-поток не был плавным, как должен быть воздушный поток в настоящей аэродинамической трубе. Он выявил дыры в системе, в бизнес-процессах, которые требовали доработки, и некоторые из них, которые были упущены.Важно отметить, что в нем выделены различные юридические моменты для расследования. Он также подтвердил, что, несмотря на недостающие биты и качки, фаза открытия действительно создала схему для развития и создания более функциональной альфа-версии системы.

В заключение, я считаю, что этот метод очень полезен для изучения сложного взаимодействия с пользователем и юридических ограничений, или там, где существует какой-либо сложный расчет, который может иметь различные результаты с возможными серьезными последствиями.Как экспериментальная техника, использующая гибкий подход, она оказалась успешной. Затраты времени (около часа подготовки плюс час семинара) окупаются вложением в проект.

Методология проектирования

для быстрой и недорогой аэродинамической трубы

1. Введение

Аэродинамические трубы — это устройства, которые позволяют исследователям изучать потоки над интересующими объектами, силы, действующие на них, и их взаимодействие с потоком, что в настоящее время играет все более важную роль из-за шумового загрязнения.С самого первого дня аэродинамические трубы использовались для проверки аэродинамических теорий и облегчения проектирования самолетов, и в течение очень долгого времени это оставалось их основным применением. В настоящее время аэродинамические исследования распространились на другие области, такие как автомобильная промышленность, архитектура, окружающая среда, образование и т. Д., Что сделало испытания в аэродинамической трубе на низкой скорости более важными. Хотя полезность методов CFD со временем улучшилась, тысячи часов испытаний в аэродинамической трубе (WTT) по-прежнему необходимы для разработки нового самолета, ветряной турбины или любой другой конструкции, которая предполагает сложное взаимодействие с потоком.Следовательно, из-за растущего интереса других отраслей промышленности и науки к аэродинамике малых скоростей, а также из-за постоянной неспособности достичь точных решений с помощью числовых кодов, аэродинамические трубы для низких скоростей (LSWT) необходимы и незаменимы при исследованиях и проектировании.

Важнейшей характеристикой аэродинамических труб является качество потока внутри испытательной камеры и общие рабочие характеристики. Для их определения обычно используются три основных критерия: максимально достижимая скорость, однородность потока и уровень турбулентности.Таким образом, целью конструкции аэродинамической трубы в целом является получение контролируемого потока в испытательной камере, достижение необходимых характеристик потока и параметров качества.

В случае авиационных LSWT требования к этим параметрам чрезвычайно жесткие, что часто существенно увеличивает стоимость оборудования. Но низкая турбулентность и высокая однородность потока необходимы только тогда, когда, например, необходимо исследовать ламинарные пограничные слои. Другой пример их использования — испытания сгорания авиационных двигателей; это, в свою очередь, требует дорогостоящей системы, которая очищала бы воздух в туннеле для поддержания такого же качества воздуха.Другой все более важной частью конструкции самолетов является их шумовой след, и обычно единственный способ проверить это явление — в аэродинамической трубе.

Очевидно, что в автомобильной промышленности первостепенное значение имеет аэродинамическое сопротивление автомобиля. Тем не менее, при высоком уровне контроля этого параметра, а также из-за наложенных ограничений скорости большая часть усилий направлена ​​на снижение аэродинамического шума. Моделирование эффекта земли также очень важно, что приводит к очень сложным средствам, позволяющим тестировать как моделирование эффекта земли, так и производство шума на участке испытаний.

В архитектуре из-за того, что здания расположены на земле и обычно имеют относительно небольшую высоту, они находятся в пределах пограничного слоя атмосферы. Поэтому моделирование эквивалентного пограничного слоя с точки зрения средней скорости и уровня турбулентности становится сложной задачей.

Конструкция аэродинамических труб в основном зависит от их конечного назначения. Помимо вертикальных аэродинамических труб и других, используемых для конкретных испытаний (например, аэродинамических труб с избыточным давлением или криогенных аэродинамических труб), большинство LSWT можно разделить на две основные группы: открытые и замкнутые цепи.Их можно разделить на открытые и закрытые испытательные секции.

Для большинства применений, в основном для аэродинамических труб среднего и большого размера, типичной конфигурацией является закрытый контур и закрытая испытательная камера. Хотя благодаря сохранению кинетической энергии воздушного потока эти аэродинамические трубы достигают наивысшей экономической эффективности эксплуатации, их сложнее проектировать из-за их общей сложности. Поэтому в этой главе мы уделим им больше внимания.

Помимо некоторых ранее построенных аэродинамических труб для образовательных целей в UPM, с 1995 года был разработан ряд LSWT в соответствии с методологией, которая будет представлена ​​здесь.Он ориентирован на снижение затрат на строительство и эксплуатацию при заданных требованиях к производительности и качеству.

Процедура проектирования была впервые использована для теоретического проектирования LSWT для испанского Consejo Superior de Deportes, который должен был иметь испытательную секцию размером 3,0 x 2,5 x 10,0 м 3 с максимальной рабочей скорость 40 м / с. На основе этой конструкции в UPM была построена модель в масштабе 1: 8. Эта масштабная аэродинамическая труба использовалась в исследовательских и образовательных целях.

Второй раз это было во время проектирования LSWT для Instituto Tecnológico y de Energías Renovables de Tenerife (ITER).Эта аэродинамическая труба используется с февраля 2001 г. и работает в двух конфигурациях: со средним качеством потока при максимальной рабочей скорости 57 м / с и с высоким качеством потока при максимальной рабочей скорости 48 м / с. Для получения дополнительной информации посетите www.iter.es.

Другой пример этой процедуры проектирования — LSWT для Universidad Tecnológica de Perú, который теперь обычно используется в учебных целях. Сейчас эта аэродинамическая труба находится в эксплуатации около полутора лет.

В настоящее время такая же процедура используется для проектирования LSWT для Пекинского технологического института (BIT).Эта аэродинамическая труба будет использоваться в образовательных и исследовательских целях. Он будет иметь качественный поток до 50 м / с на испытательном участке 1,4 x 1,0 x 2,0 м 3 . Он будет использоваться для типовых аэродинамических испытаний и каскадных испытаний профилей (с использованием первого угла контура аэродинамической трубы).

Метод расчета, представленный в этой главе, основан на классическом методе расчета и анализа внутренних каналов, например Memento des pertes de charge: Коэффициенты de pertes de charge singulières et de pertes de charge par frottement, I.Э. Идельчик [Eyrolles, 1986]. Он также включает вспомогательное программное обеспечение для проектирования, такое как крупноформатная электронная таблица Excel со всеми полными формулировками и схемами размеров для автоматического пересчета. На данный момент лучшим примером использования метода является упомянутый выше метод BIT-LSWT, поскольку он был определен с использованием новейшего и наиболее надежного поколения методологии проектирования аэродинамической трубы.

2. Основная конструкция Критерии

Общая схема предлагаемой аэродинамической трубы представлена ​​на рисунке 1.Воздушный поток циркулирует в направлении, указанном в испытательной камере (против часовой стрелки на рисунке). Перед испытательной камерой мы находим два других основных компонента аэродинамической трубы: зону сжатия и отстойную камеру. Другой важный компонент — конечно же, силовая установка. Остальные компоненты служат для замыкания контура при минимизации потерь давления. Тем не менее диффузор 1 и угол 1 также имеют важное влияние на качество потока и отвечают за более чем 50% общей потери давления.

Критерии проектирования тесно связаны со спецификациями и требованиями, и они должны соответствовать применению в аэродинамической трубе. Стоимость строительства и эксплуатации аэродинамической трубы в значительной степени зависит от технических характеристик и является лишь следствием ожидаемых применений.

В случае так называемой промышленной аэродинамики или образовательных приложений требования, связанные с качеством потока, могут быть ослаблены, но для исследовательских и авиационных приложений качество потока становится очень важным, что приводит к более дорогостоящему строительству и более высоким эксплуатационным расходам.

Рисунок 1.

Общий вид низкоскоростной аэродинамической трубы замкнутого контура. На этикетках на рисунках указано название детали в соответствии со стандартами.

Основными характеристиками аэродинамической трубы являются размеры испытательной секции и желаемая максимальная рабочая скорость. Вместе с этим качество потока с точки зрения уровня турбулентности и равномерности потока должно быть указано в соответствии с приложениями. На этом этапе также следует определить, будут ли все компоненты аэродинамической трубы размещены на полу в горизонтальном или вертикальном расположении, при этом только половина контура будет на полу, а другая половина — наверху. Это.

Качество потока, которое является одной из основных характеристик, является результатом всей окончательной конструкции и может быть проверено только во время калибровочных испытаний. Однако, согласно предыдущим эмпирическим знаниям, можно следовать некоторым правилам для выбора адекватных значений переменных, которые влияют на соответствующие параметры качества. Рекомендуемые значения будут обсуждаться в разделах, соответствующих Сжатию, Осадочной камере, Диффузору 1 и Углу 1, которые являются частями аэродинамической трубы, которые оказывают наибольшее влияние на качество потока.

После того, как эти спецификации даны, очень важно получить с одной стороны общие размеры аэродинамической трубы, чтобы проверить их совместимость с имеющимся помещением, а с другой стороны — предварительную оценку общей стоимости. Стоимость в основном связана с внешней формой аэродинамической трубы и требованиями к силовой установке.

Для новых проектировщиков аэродинамической трубы был разработан инструмент, реализованный в виде электронной таблицы Excel (посетите веб-страницу http: // www.aero.upm.es/LSLCWT). Используя этот инструмент, конструктор сразу же получит информацию о каждой части аэродинамической трубы, ее габаритных размерах, общих и индивидуальных коэффициентах потери давления и требуемой мощности. Это будет сделано в соответствии с рекомендованными входными параметрами и спецификациями, основанными на предполагаемом использовании аэродинамической трубы.

3. Определение компонентов аэродинамической трубы

В следующих разделах будет подробно обсуждаться и детально анализироваться конструкция каждой части, чтобы получить лучший дизайн, отвечающий общим и частным требованиям.Прежде чем приступить к рассмотрению каждого компонента, мы дадим несколько общих комментариев для наиболее важных частей. В случае зоны сжатия решающее значение имеет ее конструкция для достижения требуемого качества потока в испытательной секции. В этом смысле его коэффициент сжатия, длина и определение контура определяют уровень однородности профиля скорости, а также необходимое ослабление турбулентности. Очень важно избегать отрыва потока вблизи стенок зоны сжатия. На стадии проектирования наиболее адекватным методом проверки соответствия конструкции этим критериям является вычислительная гидродинамика (CFD).

Еще одна важная часть конструкции аэродинамической трубы, заслуживающая упоминания, — это углы, в которые входят поворотные лопатки. Их цель — уменьшить потерю давления и, в случае угла 1, возможно, улучшить качество потока в испытательном участке. Параметры, которые следует учитывать при их разработке, — это расстояние между лопатками (должно ли пространство быть постоянным или нет) и возможность расширения потока (увеличения поперечного сечения).

Для завершения процесса проектирования необходимо определить измерительное оборудование вместе с дополнительными калибровочными испытаниями.Особое внимание необходимо уделить спецификации и выбору весов для измерения сил, устройства, которое используется для измерения аэродинамических сил и моментов на модели, подвергающейся воздействию воздушного потока в испытательной секции. Поскольку сила сопротивления на испытуемых объектах может быть очень малой и значительный шум может исходить от вибрации компонентов туннеля, таких как модельный стенд, истинное значение сопротивления может быть скрыто. Поэтому выбор подходящего баланса сил имеет решающее значение для получения надежных и точных измерений.

Выбор зависит в основном от характера тестов. Весы в аэродинамической трубе можно разделить на внутренние и внешние. Первый предлагает мобильность, поскольку обычно только временно устанавливается на испытательную секцию и может использоваться в различных испытательных секциях. Однако последний имеет больший потенциал с точки зрения точности и надежности данных, поскольку он адаптирован к конкретной аэродинамической трубе и ее испытательной секции. По этой причине баланс внешних сил требует более глубокого изучения.

3.1. Испытательная камера

Размер испытательной камеры должен быть определен в соответствии с основными техническими требованиями аэродинамической трубы, которые также включают рабочую скорость и желаемое качество потока. Размер испытательной камеры и рабочая скорость определяют максимальный размер моделей и максимально достижимое число Рейнольдса.

Форма поперечного сечения зависит от области применения. В случае гражданского или промышленного применения в большинстве случаев рекомендуется квадратное поперечное сечение. В этом случае испытуемые образцы обычно представляют собой обтекаемые тела, и их эквивалентная фронтальная площадь не должна превышать 10% площади поперечного сечения испытательной камеры, чтобы избежать необходимости внесения поправок на нелинейное засорение.Точные методы исправления засорения представлены в Maskell (1963).

Тем не менее, прямоугольная форма также рекомендуется для применения в авиации. В случае трехмерных испытаний типичное отношение ширины к высоте составляет 4: 3; однако для двумерных испытаний рекомендуется соотношение 2: 5, чтобы толщина пограничного слоя в испытательном участке была намного меньше, чем размах модели.

С учетом того, что иногда необходимо разместить дополнительное оборудование, т.е.г. измерительные приборы, подставки и т. д. внутри испытательной камеры удобно поддерживать рабочее давление внутри нее равным локальному давлению окружающей среды. Для выполнения этого условия рекомендуется иметь небольшое отверстие, примерно 1,0% от общей длины испытательной камеры, на входе в диффузор 1.

С точки зрения расчета потери давления Испытательная камера будет рассматриваться как канал постоянного сечения со стандартными чистовыми поверхностями. Тем не менее, в некоторых случаях испытательная камера может иметь слегка расходящиеся стенки, чтобы компенсировать рост пограничного слоя.Эта модификация может избежать необходимости коррекции плавучести хвоста для испытаний модели самолета, хотя она будет строго применима только для расчетного числа Рейнольдса.

Рисунок 2.

Схема испытательной камеры в аэродинамической трубе постоянного сечения.

На рисунке 2 показана конструкция типичной испытательной камеры с постоянным сечением. При типичных размерах и скоростях внутри аэродинамической трубы поток в рабочей секции, включая пограничный слой, будет турбулентным, поскольку он непрерывен по всей аэродинамической трубе.Согласно Idel´Cik (1969), коэффициент потери давления, связанный с динамическим давлением в испытательной секции, который рассматривается в качестве эталонного динамического давления для всех расчетов, определяется выражением:

ζ = λ · L / DH,

, где L — длина испытательной камеры, DH — гидравлический диаметр и λ — коэффициент, определяемый выражением:

λ = 1 / (1,8 · log⁡Re-1 , 64) 2,

где Re — число Рейнольдса, основанное на гидравлическом диаметре.

3.2. Сужение

Сужение или «сопло» является наиболее важной частью конструкции аэродинамической трубы; он имеет наибольшее влияние на качество потока в испытательной камере. Его цель — ускорить поток из отстойной камеры в испытательную камеру, дополнительно уменьшая турбулентность потока и неоднородности в испытательной камере. Ускорение потока и ослабление неравномерности в основном зависят от так называемого коэффициента сжатия, N , между областями входной и выходной секций.На рисунке 3 показано типичное сжатие в аэродинамической трубе.

Рисунок 3.

Общий вид трехмерного сужения аэродинамической трубы.

Хотя в связи с улучшением качества потока коэффициент сжатия N должен быть как можно большим, этот параметр сильно влияет на общие размеры аэродинамической трубы. Следовательно, в зависимости от ожидаемых приложений, следует достичь компромисса по этому параметру.

Цитата П. Брэдшоу и Р. Мета (1979): «Влияние сжатия на нестационарные изменения скорости и турбулентность более сложное: уменьшение x-компонентных (осевых) флуктуаций больше, чем у поперечных колебаний.Простой анализ Прандтля предсказывает, что отношение среднеквадратичных (rms) флуктуаций осевой скорости к средней скорости будет уменьшено в 1/ N 2 , как для вариаций средней скорости, в то время как отношение поперечных среднеквадратичных колебаний до средней скорости уменьшается только в N : то есть боковые колебания (скажем, в м / с) увеличиваются из-за сжатия из-за растяжения и раскрутки элементарных продольных вихревых линий . Бэтчелор, Теория однородной турбулентности , Кембридж (1953), дает более точный анализ, но результаты Прандтля достаточно хороши для проектирования туннелей.Подразумевается, что туннельная турбулентность набегающего потока далека от изотропной. Колебания осевой составляющей легче всего измерить, например с термоанемометром, и является обычно цитируемым значением «турбулентности набегающего потока». Однако он меньше других, даже если он содержит вклад от низкочастотной неустойчивости туннельного потока, а также от истинной турбулентности ».

В случае аэродинамических труб гражданского или промышленного назначения может быть достаточным коэффициент сжатия от 4,0 до 6,0.При хорошей конструкции формы уровни турбулентности и неоднородности потока могут достигать порядка 2,0%, что является приемлемым для многих приложений. Тем не менее, с одним экраном, размещенным в отстойной камере, эти уровни можно снизить до 0,5%, что является очень разумным значением даже для некоторых авиационных целей.

Для более требовательной авиации, когда качество потока должно быть лучше 0,1% при неравномерности средней скорости и уровня продольной турбулентности и лучше 0,3% при уровне вертикальной и поперечной турбулентности, коэффициент сжатия между 8,0 и 9,0 желательнее.Это соотношение также позволяет установить в отстойнике 2 или 3 сита для обеспечения заданного качества потока без больших потерь давления через них.

Форма сокращения — вторая характеристика, которую необходимо определить. Учитывая, что сжатие достаточно плавное, можно подумать, что одномерный подход к анализу потока будет адекватным для определения градиента давления вдоль него. Хотя это верно для средних значений, в распределении давления на стенках сжатия есть области с неблагоприятным градиентом давления, что может привести к локальному разделению пограничного слоя.Когда это происходит, уровень турбулентности резко возрастает, что приводит к плохому качеству потока в испытательной камере.

Согласно П. Брэдшоу и Р. Мета (1979): «Форма сжатия старого образца с малым радиусом кривизны на широком конце и большим радиусом на узком конце для обеспечения плавного входа в испытательный участок — это не оптимально. Существует опасность отрыва пограничного слоя на широком конце или возмущения потока через последний экран. Хорошая практика состоит в том, чтобы отношение радиуса кривизны к ширине потока было примерно одинаковым на каждом конце.Однако слишком большой радиус кривизны на входном конце приводит к медленному ускорению и, следовательно, к увеличению скорости роста толщины пограничного слоя, поэтому пограничный слой — если он должен быть ламинарным, каким он должен быть в небольшом туннеле — может пострадать от Тейлора-Гертлера. «центробежная» нестабильность при уменьшении радиуса кривизны ».

Согласно нашему опыту, когда оба полуугла сжатия, α /2 и β /2 (см. рисунок 3), принимают значения в порядка 12º, сжатие имеет разумную длину и хорошее гидродинамическое поведение.Что касается формы контура, то, следуя рекомендациям П. Брэдшоу и Р. Мета (1979), рекомендуются два сегмента полиномиальных кривых третьей степени.

Рисунок 4.

Подгоночные полиномы для формы сжатия.

Как показано на рисунке 4, условия, необходимые для определения полинома, начинающегося на широком конце, следующие: координаты ( xW, yW ), горизонтальное касательное условие в этой точке, точка, в которой контурная линия пересекает соединительный пролив линия, обычно составляющая 50% такой линии, и касание с линией, идущее от узкого конца.Для линии, начинающейся с узкого конца, начальной точкой является ( xN, yN ) с тем же условием горизонтального касания в этой точке и соединением с широкой конечной линией. Следовательно, полиномы равны:

y = aW + bW · x + cW · x2 + dW · x3, y = aN + bN · x + cN · x2 + dN · x3.

При условии, что точка соединения находится в пределах 50%, координаты этой точки равны [ xM , yM ] = [( xW + xN ) / 2, ( yW + yN ) / 2)].Вводя условия в оба полиномиальных уравнения, можно найти два семейства коэффициентов.

Согласно Идельджику (1969), коэффициент потери давления, связанный с динамическим давлением в узком сечении, определяется выражением:

ζ = λ16 · sinα21-1N2 + λ16 · sinβ21-1N2,

где λ определяется как:

λ = 1 / (1,8 log Re-1,64) 2.

Число Рейнольдса основано на гидравлическом диаметре узкого сечения.

3.3. Отстойная камера

Как только поток выходит из четвертого угла (см. Рисунок 1), в отстойной камере начинается процесс унификации. В случае требований некачественного потока это простой канал постоянного сечения, который соединяет выход угла 4 с входом сужения.

Тем не менее, когда требуется поток высокого качества, можно установить некоторые устройства для увеличения однородности потока и снижения уровня турбулентности на входе в сужение (см. Рисунок 5).Чаще всего используются экраны и соты. Оба устройства достигают этой цели за счет относительно высокой общей потери давления; однако, учитывая, что местное динамическое давление равно 1/ N 2 эталонного динамического давления, такая потеря давления будет лишь небольшой частью общей, если предположить, что N достаточно велико.

Рисунок 5.

Общий вид отстойной камеры с сотовым слоем.

Соты очень эффективны при уменьшении боковой турбулентности, поскольку поток проходит через длинные и узкие трубы.Тем не менее, он вызывает осевую турбулентность размером, равным его диаметру, что ограничивает толщину соты. Длина должна быть как минимум в 6 раз больше диаметра. Коэффициент потери давления по отношению к местному динамическому давлению составляет около 0,50 для сот диаметром 3 мм и длиной 30 мм при типичных скоростях камеры осаждения и соответствующих числах Рейнольдса.

Хотя экраны не оказывают значительного влияния на боковую турбулентность, они очень эффективны для уменьшения продольной турбулентности.В этом случае проблема заключается в том, что в камере сжатия боковая турбулентность ослабляется меньше, чем продольная. Как упоминалось выше, один экран может очень резко снизить уровень продольной турбулентности; тем не менее, использование серии из 2 или 3 экранов может снизить уровень турбулентности в двух направлениях до значения 0,15%. Коэффициент потери давления по отношению к местному динамическому давлению 80% -ного экрана из проволоки диаметром 0,5 мм составляет около 0,40.

Если требуется лучшее качество потока, наиболее рекомендуемым решением является комбинация сот и сеток.Эта конфигурация требует, чтобы соты располагались перед 1 или 2 экранами. В этом случае коэффициент потери давления по отношению к местному динамическому давлению будет около 1,5. Если коэффициент сжатия равен 9, влияние на общий коэффициент потери давления будет примерно 0,02, что может составлять 10% от общего коэффициента потери давления. Это означает снижение максимальной рабочей скорости на 5% при заданной установленной мощности.

Значения коэффициентов потери давления, приведенные в этом разделе, являются приблизительными и служат ориентиром для быстрых проектных решений.Для окончательного анализа производительности рекомендуются более тщательные расчеты, следуя методам Idel´Cik (1969).

3.4. Диффузоры

Основная функция диффузоров — восстанавливать статическое давление для повышения эффективности аэродинамической трубы и, конечно же, замыкания контура. По этой и некоторым другим причинам, которые обсуждаются позже, важно поддерживать присоединение потока для эффективности восстановления давления. На рис. 6 представлена ​​схема диффузора прямоугольного сечения.

Рисунок 6.

Диффузор прямоугольного сечения.

Диффузор 1 играет важную роль в обеспечении качества потока в испытательной камере. В случае отрыва потока пульсация давления передается вверх по потоку в испытательную камеру, что приводит к неравномерности давления и скорости. Кроме того, диффузор 1 действует как буфер при передаче возмущений давления, возникающих в углу 1.

Доказано, что во избежание отрыва потока максимальный угол полуоткрытия в диффузоре должен быть меньше, чем 3,5 °.С другой стороны, важно максимально снизить динамическое давление на входе в угол 1, чтобы минимизировать возможные потери давления. Следовательно, настоятельно рекомендуется не превышать предельный угол полуоткрытия и делать диффузор как можно более длинным.

Диффузор 2 — переходной канал, в котором динамическое давление еще достаточно велико. Впоследствии также должен применяться критерий проектирования, устанавливающий максимальное значение угла полуоткрытия.Длину этого диффузора нельзя выбирать произвольно, потому что позже она становится ограниченной из-за геометрии углов 3 и 4 и диффузора 5.

Диффузор 3 направляет поток к силовой установке, на которую сильно влияет отрыв потока. Во избежание этого здесь также сохраняется критерий, устанавливающий максимальное значение угла полуоткрытия. Форма поперечного сечения может изменяться вдоль этого диффузора, поскольку он должен соединять выход угла 2, форма которого обычно напоминает форму испытательной камеры, с входом в силовую установку, форма которой будет обсуждаться позже.

То же самое можно сказать и о диффузоре 4, поскольку колебания давления распространяются вверх по потоку и, следовательно, могут влиять на силовую установку. По аналогии с предыдущим случаем, он обеспечивает соединение между выходом секции силовой установки и уголком 3, который имеет форму поперечного сечения, напоминающую форму испытательной камеры.

Диффузор 5 соединяет углы 3 и 4. Он будет очень коротким из-за низкого значения динамического давления, что позволит уменьшить габариты аэродинамической трубы в целом.Это происходит в основном при высоком коэффициенте сжатия и угле диффузии более 3,5 °. Его также можно использовать для начала адаптации форм поперечного сечения испытательной секции и силовой установки.

Точный расчет коэффициента потери давления можно выполнить с помощью метода Идель Сика (1969). Здесь представлена ​​упрощенная процедура, основанная на упомянутом выше методе, чтобы облегчить быструю оценку такого коэффициента.

Коэффициент потери давления по отношению к динамическому давлению в узкой стороне диффузора определяется выражением:

ζ = 4,0 · tan⁡α / 2 · tan⁡α24 · ​​(1-F0F1) 2 + ζf.

α — средний угол раскрытия, F0 — площадь узкого сечения, F1 — площадь широкого сечения и где ζf определяется как:

ζf = 0,028 · sin⁡α / 21-F0F12.

3.5. Углы

В аэродинамических трубах с замкнутым контуром необходимо иметь четыре угла, на которые приходится более 50% общей потери давления. Наиболее важный вклад вносит угол 1, поскольку он вносит около 34% общей потери давления.Чтобы уменьшить потерю давления и улучшить качество потока на выходе, необходимо добавить угловые лопатки. На рис. 7 показан типичный угол аэродинамической трубы, включая геометрические параметры и расположение угловых лопаток.

Ширина и высота у входа, Went и Hent соответственно, даны предыдущими размерами диффузора. Высота на выходе, Hexit , должна быть такой же, как и на входе, но ширину на выходе, Wexit , можно увеличить, придав углу коэффициент расширения Wexit / Went .Этот параметр может иметь положительное влияние на коэффициент потери давления до значений примерно до 1,1. Однако он должен быть спроектирован с учетом конкретных геометрических соображений, которые будут рассмотрены более подробно в общем устройстве.

Угловой радиус — это еще один проектный параметр, который обычно пропорционален ширине на входе в угол. Радиус угловых лопаток будет таким же. Хотя увеличение углового радиуса снижает потери давления из-за распределения давления на угловых лопатках, оно увеличивает как потери из-за трения, так и общие размеры аэродинамической трубы.Согласно предыдущему опыту, рекомендуется использовать 0,25 Went в качестве значения радиуса для углов 1 и 2 и 0,20 Went для двух других углов.

Рисунок 7.

Схема угла аэродинамической трубы, включая лопатки, закрылки и номенклатуру.

Расстояние между угловыми лопатками — еще один важный параметр конструкции. Когда количество лопаток увеличивается, потери из-за давления уменьшаются, но увеличивается трение. Равный интервал легче определить, и его достаточно для всех углов, кроме угла 1.В этом случае, чтобы минимизировать потерю давления, расстояние следует постепенно увеличивать от внутренних лопаток к внешним.

Лопатки можно определить как простые изогнутые пластины, но они также могут быть выполнены в виде каскадных аэродинамических поверхностей, что приведет к дальнейшему снижению потерь давления. В случае низкоскоростных аэродинамических труб изогнутые пластины дают достаточно хорошие результаты. Однако для угла 1 может потребоваться дополнительная стабилизация потока и уменьшение потерь давления. Удлинители закрылков с длиной, равной хорде лопатки, как показано на рисунке 7, являются настоятельно рекомендуемым решением этой проблемы.

Другие параметры, такие как длина дуги лопаток или их ориентация, выходят за рамки этой главы. Для более тщательного подхода читатель должен обратиться к Idel´Cik (1969), глава 6. Как упоминалось выше, очень важно снижение потерь давления в углах. Следовательно, оптимальная конструкция этих элементов, по крайней мере, в случае углов 1 и 2, оказывает значительное влияние на характеристики аэродинамической трубы.

Чтобы предварительно оценить потерю давления в углах, воспользуемся методом, представленным на Диаграмме 6.33 из упомянутого выше Идельджика (1969). В этом подходе мы берем среднее количество лопаток, n = 1,4 * S / t1 , S — диагональный размер угла, где t1 — хорда лопатки. Коэффициент потери давления определяется выражением:

ζ = ζM + 0,02 + 0,031 * rWent.

ζM зависит от r / Went , и его значения 0,20 и 0,17 для r / Went равны 0,20 и 0,25 соответственно.В результате соответствующие значения ζ составляют 0,226 и 0,198 соответственно, всегда по отношению к динамическому давлению на входе. Это доказывает справедливость приведенных ранее рекомендаций относительно значения радиуса кривизны и длины диффузора 1.

3.6. Электростанция

Основная цель электростанции — поддерживать постоянную скорость потока внутри аэродинамической трубы, компенсируя все потери и рассеивание. Параметрами, которые задают его, являются приращение давления Δp , объемный расход Q и мощность P .После того, как площадь поперечного сечения испытательной камеры, STC , и желаемая рабочая скорость, V , зафиксированы, а общий коэффициент потери давления, ζ , рассчитан, все эти параметры можно рассчитать с помощью:

Δp = 12ρ · V2 · ζ

Q = V · STC

P = Δp · Qη,

, где ρ — рабочая плотность воздуха, а η — КПД вентилятора с учетом аэродинамической эффективности и эффективности электродвигателя. .

Чтобы снизить стоимость этой детали примерно на один порядок, мы предлагаем использовать матрицу с несколькими вентиляторами, как показано на рисунке 8, вместо более стандартной конфигурации силовой установки с одним вентилятором.Устройство этой матрицы будет рассмотрено позже.

Рисунок 8

ETW — аэродинамическая труба: обзор

ETW — самая современная аэродинамическая испытательная установка в мире. Применяя низкотемпературный режим работы, ETW способен точно имитировать реальные условия полета с большой подъемной силой и высокой скоростью современного транспортного самолета, определяемые числом Маха и числом Рейнольдса. Этот туннель выделяется своей способностью соответствовать высокому числу Рейнольдса, что является ключевой особенностью, которая не может быть реализована в обычных аэродинамических трубах при температуре окружающей среды.

В основном, если температура потока уменьшается, вязкость газа и скорость звука уменьшаются, а плотность увеличивается. Общий эффект охлаждения состоит в том, что число Рейнольдса быстро увеличивается. Таким образом, герметичный туннель при очень низких «криогенных» температурах может обеспечить реальные числа Рейнольдса за счет как повышенного давления, так и пониженной температуры.

В ETW модели не тестируются в воздушном потоке, как в обычных аэродинамических трубах.Вместо этого поток чистого азота с температурой до 110 К (= -163 ° C = -261 ° F) проходит через замкнутый аэродинамический контур аэродинамической трубы, подвергается давлению до 4,5 бар и проходит через испытательную секцию. на скоростях до малого сверхзвукового диапазона (М = 1,35).

Еще одним замечательным преимуществом криогенной концепции, применяемой к герметичному туннелю, является то, что число Маха, число Рейнольдса и динамическое давление можно изменять, сохраняя другие постоянными, так что их влияние можно изучать независимо (т.е. эффекты сжимаемости, эффекты трения и эффекты деформации).

Топливо — одна из самых дорогих статей расходов авиакомпании, а цены на нефть нестабильны. Поэтому, когда авиакомпания решает купить новое оборудование, расход топлива — это одна из первых вещей, на которую она обращает внимание, а аэродинамические характеристики самолета имеют важное значение (см. Руководство ATAG для начинающих по эффективности авиации). Для оптимизации такой производительности с соответствующим снижением рисков ETW предоставляет ключевую возможность. Как было показано в различных случаях, превосходная, непревзойденная точность данных испытаний ETW с результатами летных испытаний более чем компенсирует дополнительные усилия, связанные с криогенными испытаниями, что делает их наиболее эффективным методом испытаний в аэродинамической трубе.

Во многих случаях испытания ETW при полетных числах Рейнольдса или разделение числа Рейнольдса и аэроупругих эффектов выявляли серьезные критические для характеристик недостатки конструкции самолетов промежуточной конструкции, которые не могли быть обнаружены ни численным моделированием, ни предшествующими испытаниями в обычной аэродинамической трубе. ETW позволила клиентам обнаруживать и устранять эти недостатки достаточно рано и избегать дополнительных затрат из-за поздних изменений конструкции. Такой опыт способствует переходу от обычных испытаний к испытаниям с использованием летного числа Рейнольдса.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *